Orientador: Aledir Silveira Pereira / Banca: Roberto Marcondes Cesar Junior / Banca: Norian Marranghello / Resumo: O câncer de mama é uma das doenças que mais matam mulheres com idade acima de quarenta anos no Brasil atualmente. A fim de prevenir e tratar essa doença, o exame mais indicado é a análise de mamografias, imagens obtidas da mama fazendo uso de aplicações de raios-x, que podem indicar a presença ou não de tumores. Neste trabalho é apresentado um método para melhorar o contraste da imagem das mamas, classificando o formato de microcalcificações a fim de auxiliar médicos a decidir se este tumor é maligno. O método apresentado é baseado na transformada wavelet, que decompõe uma imagem em bandas de diferentes freqüências, permitindo a detecção destes objetos através da característica de freqüência deles. A utilização da família Symmlets gerou melhores resultados, tanto no realce da imagem de microcalcificações quanto na classificação das bordas desses objetos. / Abstract: Breast cancer is one of the diseases that kills most of women older than forty in Brazil nowadays. In order to prevent and treat it, the most appropriate exam is the analysis of mammograms, images obtained from the breast by applying x-rays on it, indicating whether or not tumors are present. In this work a method to enhance breast images is presented, classifying the format of microcalcifications in order to help doctors decide whether or not this tumor is malign. The proposed method is based on the wavelet transform, which decomposes an image into different frequency bands, allowing the detection of these elements by their frequency features. Utilization of the Symmlets family achieved the best results, on the microcalcification image enhancement and on the classification of the borders of these elements. / Mestre

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:29:40Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2008-05-28Bitstream added on 2014-06-13T20:48:22Z : No. of bitstreams: 1 docusse_ta_me_sjrp.pdf: 2737007 bytes, checksum: 136d52dde1692e02c17ad1383702808c (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / O câncer de mama é uma das doenças que mais matam mulheres com idade acima de quarenta anos no Brasil atualmente. A fim de prevenir e tratar essa doença, o exame mais indicado é a análise de mamografias, imagens obtidas da mama fazendo uso de aplicações de raios-x, que podem indicar a presença ou não de tumores. Neste trabalho é apresentado um método para melhorar o contraste da imagem das mamas, classificando o formato de microcalcificações a fim de auxiliar médicos a decidir se este tumor é maligno. O método apresentado é baseado na transformada wavelet, que decompõe uma imagem em bandas de diferentes freqüências, permitindo a detecção destes objetos através da característica de freqüência deles. A utilização da família Symmlets gerou melhores resultados, tanto no realce da imagem de microcalcificações quanto na classificação das bordas desses objetos. / Breast cancer is one of the diseases that kills most of women older than forty in Brazil nowadays. In order to prevent and treat it, the most appropriate exam is the analysis of mammograms, images obtained from the breast by applying x-rays on it, indicating whether or not tumors are present. In this work a method to enhance breast images is presented, classifying the format of microcalcifications in order to help doctors decide whether or not this tumor is malign. The proposed method is based on the wavelet transform, which decomposes an image into different frequency bands, allowing the detection of these elements by their frequency features. Utilization of the Symmlets family achieved the best results, on the microcalcification image enhancement and on the classification of the borders of these elements.

Este trabalho apresenta um estudo de classificação de nódulos em mamograma digitalizados através de um classificador de rede neural artificial (RNA). O algoritmo de treinamento de \"backpropagation\" foi utilizado para ajustar os pesos da RNA. O objetivo principal deste trabalho foi determinar um método para analisar e selecionar a melhor configuração de atributos e topologia da RNA para classificar lesões mamárias do tipo nódulo. Foram escolhidas 118 imagens de regiões de interesse (ROI), sendo 68 benignas e 50 malignas de duas bases de imagens: uma do Hospital das Clínicas de Ribeirão Preto, da Universidade de São Paulo, e outra do MIAS-UK (Mammographic Image Analysis Society). O processo completo envolveu quatro etapas: detecção, extração e seleção de atributos, e classificação. Na etapa de detecção, as imagens foram submetidas ao processo combinado das técnicas segmentação de thresholding, morfologia matemática e crescimento de região. Foram extraídos 14 atributos de textura e 14 atributos de forma. Para selecionar os atributos mais discriminantes, foi utilizado o método de Jeffries-Matusita. Foram selecionados três grupos de atributos de forma, três de atributos de textura e três de atributos combinados. Análise pela curva ROC foram dirigidas para avaliar o desempenho do classificador de rede neural artificial (RNA). Os melhores resultados obtidos foram: para o grupo de atributos de forma com 5 unidades escondidas, a área dentro da curva ROC foi de 0.99, taxa de acerto de 98,21%, taxa de especificidade de 98,37% e taxa de sensibilidade de 98.00%; para o grupo de atributos de textura com 4 unidades escondidas, a área dentro da curva foi de 0.98, taxa de acerto de 97,08%, taxa de especificidade de 98,53% e taxa de sensibilidade de 95.11%; para o grupo de atributos combinados de textura e forma com 3 unidades escondidas, a área dentro da curva foi de 0.99, taxa de acerto de 98,21%, taxa de especificidade de 100.00% e taxa de sensibilidade de 95.78%. / This work presents a study of masses classification in digitized mammograms by means of artificial neural network (ANN). The backpropagation training algorithm was used to adjust the weights of ANN. The aim of this work was to determine a methodology to analyze and selection of the best feature subset and ANN topology to classify masses lesions. A total of 118 regions of interest images were chosen (68 benign and 50 malignant lesions) from two image databases: one from \"Hospital das Clínicas de Ribeirão Preto\", at the University of São Paulo, and other from Mammographic lmage Analysis Society (MIAS-UK). The whole process involved four steps: segmentation, feature extraction, selection, and classification. In the first step, the images were submitted to a combined process of thresholding, mathematical morphology, and region growing techniques. In the second step, fourteen texture features and fourteen shape features were extracted. The Jeffries-Matusita method was used to select the best features. The results of this stage were the selection of three shape feature sets, three texture feature sets, and three combined feature sets. The Receiver Operating Characteristic (ROC) analysis were conducted to evaluated the ANN classifier performance. The best result obtained for shape feature set was obtained using a ANN with 5 hidden units, the area under ROC curve was of 0.99, classification rate of 98.21%, specificity rate of 98.37% and sensitivity rate of 98.00%. For texture feature set, the best result was using a ANN with 4 hidden units, the area under ROC curve was of 0.98, classification rate of 97.08%, specificity rate of 98.53% and sensitivity rate of 95.11%. Finally, for the combined feature set (texture and shape) the best result obtained was using a ANN with 3 hidden units, the area under ROC curve was of 0.99, classification rate of 98.21%, specificity rate of 100.00% and sensitivity rate of 95.78%.

Este trabalho apresenta um estudo de classificação de nódulos em mamograma digitalizados através de um classificador de rede neural artificial (RNA). O algoritmo de treinamento de \"backpropagation\" foi utilizado para ajustar os pesos da RNA. O objetivo principal deste trabalho foi determinar um método para analisar e selecionar a melhor configuração de atributos e topologia da RNA para classificar lesões mamárias do tipo nódulo. Foram escolhidas 118 imagens de regiões de interesse (ROI), sendo 68 benignas e 50 malignas de duas bases de imagens: uma do Hospital das Clínicas de Ribeirão Preto, da Universidade de São Paulo, e outra do MIAS-UK (Mammographic Image Analysis Society). O processo completo envolveu quatro etapas: detecção, extração e seleção de atributos, e classificação. Na etapa de detecção, as imagens foram submetidas ao processo combinado das técnicas segmentação de thresholding, morfologia matemática e crescimento de região. Foram extraídos 14 atributos de textura e 14 atributos de forma. Para selecionar os atributos mais discriminantes, foi utilizado o método de Jeffries-Matusita. Foram selecionados três grupos de atributos de forma, três de atributos de textura e três de atributos combinados. Análise pela curva ROC foram dirigidas para avaliar o desempenho do classificador de rede neural artificial (RNA). Os melhores resultados obtidos foram: para o grupo de atributos de forma com 5 unidades escondidas, a área dentro da curva ROC foi de 0.99, taxa de acerto de 98,21%, taxa de especificidade de 98,37% e taxa de sensibilidade de 98.00%; para o grupo de atributos de textura com 4 unidades escondidas, a área dentro da curva foi de 0.98, taxa de acerto de 97,08%, taxa de especificidade de 98,53% e taxa de sensibilidade de 95.11%; para o grupo de atributos combinados de textura e forma com 3 unidades escondidas, a área dentro da curva foi de 0.99, taxa de acerto de 98,21%, taxa de especificidade de 100.00% e taxa de sensibilidade de 95.78%. / This work presents a study of masses classification in digitized mammograms by means of artificial neural network (ANN). The backpropagation training algorithm was used to adjust the weights of ANN. The aim of this work was to determine a methodology to analyze and selection of the best feature subset and ANN topology to classify masses lesions. A total of 118 regions of interest images were chosen (68 benign and 50 malignant lesions) from two image databases: one from \"Hospital das Clínicas de Ribeirão Preto\", at the University of São Paulo, and other from Mammographic lmage Analysis Society (MIAS-UK). The whole process involved four steps: segmentation, feature extraction, selection, and classification. In the first step, the images were submitted to a combined process of thresholding, mathematical morphology, and region growing techniques. In the second step, fourteen texture features and fourteen shape features were extracted. The Jeffries-Matusita method was used to select the best features. The results of this stage were the selection of three shape feature sets, three texture feature sets, and three combined feature sets. The Receiver Operating Characteristic (ROC) analysis were conducted to evaluated the ANN classifier performance. The best result obtained for shape feature set was obtained using a ANN with 5 hidden units, the area under ROC curve was of 0.99, classification rate of 98.21%, specificity rate of 98.37% and sensitivity rate of 98.00%. For texture feature set, the best result was using a ANN with 4 hidden units, the area under ROC curve was of 0.98, classification rate of 97.08%, specificity rate of 98.53% and sensitivity rate of 95.11%. Finally, for the combined feature set (texture and shape) the best result obtained was using a ANN with 3 hidden units, the area under ROC curve was of 0.99, classification rate of 98.21%, specificity rate of 100.00% and sensitivity rate of 95.78%.