شناسايي ندول هاي ريوي در تصاوير CT اسكن قفسه سينه با استفاده از خوشه بندي سه بعدي و الگوريتم RUSBoost

يكي از شايع ترين نشان هاي سرطان ريه ندول هاي ريوي مي باشد كه شناسايي آن در مراحل اوليه بسيار حياتي است. هدف اين مقاله پياده سازي سيستمي جهت تشخيص ندول هاي ريوي در تصاوير CT اسكن قفسه سينه مي باشد. بدين منظور در گام نخست پس از استانداردسازي تصاوير، حجم ريه از قفسه سينه تقطيع مي-گردد. سپس لازم است كليه نواحي مشكوك به ندول شناسايي شوند. روش پيشنهادي براي شناسايي اين نواحي داراي دو مرحله اصلي مي باشد. در مرحله اول الگوريتم خوشه بندي K-Means با رويكردي متفاوت جهت شناسايي سه بعدي نواحي مشكوك به ندول بكار گرفته شده است و سپس در مرحله دوم تبديل شاخص شكل به منظور بهبود فرآيند خوشه بندي استفاده شده است. در گام نهايي كاهش نواحي كه به اشتباه به عنوان ندول استخراج شده اند، مدنظر مي باشد. از آنجايي كه تعداد نمونه هاي مثبت نادرست به مراتب بيشتر از تعداد نمونه هاي مثبت درست مي باشد، با مشكل اساسي عدم تعادل مجموعه داده روبرو خواهيم بود. براي رويارويي با اين مشكل پس از استخراج ويژگي ها از الگوريتم RUSBoost بهره برده ايم. روش پيشنهادي روي 139 اسكن پايگاه داده LIDC-IDRI، تست گرديده است كه نتيجه نهايي داراي حساسيت 89 % و ميانگين تعداد مثبت نادرست 4 به ازاي هر اسكن مي باشد. باتوجه به تنوع اسكن ها در پايگاه داده، نتايج حاصل كارايي روش پيشنهادي را تأييد مي نمايد.