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http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/37109
Título: | Processamento e classificação de imagens estereoscópicas cerebrais usando machine learning |
Título(s) alternativo(s): | Brain stereoscopic images processing and classifcation using machine learning |
Autor(es): | Wiedmer, João Pedro Murback Rogge, Lucas Cheslak Possagno, Vinicios Pereira |
Orientador(es): | Oroski, Elder |
Palavras-chave: | Fotografia estereoscópica Aprendizado do computador Mínimos quadrados Algorítmos computacionais Sistemas de reconhecimento de padrões Photography, Stereoscopic Machine learning Least squares Computer algorithms Pattern recognition systems |
Data do documento: | 29-Nov-2023 |
Editor: | Universidade Tecnológica Federal do Paraná |
Câmpus: | Curitiba |
Citação: | WIEDMER, João Pedro Murback; ROGGE, Lucas Cheslak; POSSAGNO, Vinicios Pereira. Processamento e classificação de imagens estereoscópicas cerebrais usando machine learning. 2023. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia Elétrica) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2023. |
Resumo: | Estereoscopia é uma técnica que permite a representação do espaço tridimensional por meio de imagens bidimensionais. Esse efeito é atingido por meio da superposição de duas imagens do mesmo objeto, conhecidas como par estereoscópico, obtidas com um sutil movimento horizontal da câmera e mantendo o mesmo ponto focal. O efeito de profundidade produzido pela estereoscopia pode ser útil no ensino de neuroanatomia e no treinamento de neurocirurgiões, pois a compreensão tridimensional das estruturas corporais é importante nesses contextos. Imagens estereoscópicas produzidas de forma inadequada podem provocar efeitos colaterais como tontura, dor e fadiga ocular no observador. A fm de se avaliar a qualidade de produção de uma imagem estereoscópica, um algoritmo computacional pode ser empregado, evitando a ocorrência desses sintomas no observador. Para elaborar tal algoritmo, são necessários processos de extração de características, seguidos da implementação de técnicas de machine learning. Neste trabalho, o Coefciente de Correlação de Pearson, o ângulo entre vetores e o algoritmo ORB (Oriented FAST and Rotated BRIEF) foram empregados na extração de parâmetros discriminantes de classe de pares estereoscópicos. Seis parâmetros foram escolhidos de acordo com a Razão Discriminante de Fisher. A partir desses parâmetros, três algoritmos computacionais foram implementados com base em técnicas de Machine Learning: Classifcador de uma Variável, Classifcador de Mínimos Quadrados e Classifcador de NaiveBayes. Após a análise da acurácia, precisão, sensibilidade, especifcidade e dos tempos de execução, o Classifcador de Naive-Bayes foi indicado como o mais adequado para a classifcação das imagens estereoscópicas. |
Abstract: | Stereoscopy is a technique which allows the representation of three-dimensional space through two-dimensional images. This effect is achieved by superimposing two images of the same object, known as a stereoscopic pair, taken with a subtle horizontal camera movement while maintaining the same focal point. The depth effect produced by stereoscopy can be useful in teaching neuroanatomy and in training neurosurgeons, because the three-dimensional understanding of body structures is important in these contexts. Improperly produced stereoscopic images can cause side effects in the viewer, such as dizziness, pain, and eyestrain. In order to evaluate the production quality of a stereoscopic image, a computational algorithm can be employed, avoiding the occurrence of these symptoms in the observer. To elaborate such an algorithm, feature extraction processes are required, followed by the implementation of Machine Learning techniques. In this work, Pearson’s Correlation Coeffcient, the angle between vectors, and the ORB algorithm, Oriented FAST and Rotated BRIEF, were employed in extracting class discriminant parameters from stereoscopic pairs. Six parameters were chosen according to Fisher’s Discriminant Ratio. From these parameters, three computational algorithms were implemented based on machine learning techniques: Single Variable Classifer, Least Squares Classifer and Naive-Bayes Classifer. After the analysis of accuracy, precision, recall, specifcity and runtimes, the Naive-Bayes Classifer was indicated as the most suitable for the classifcation of the stereoscopic images. |
URI: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/37109 |
Aparece nas coleções: | CT - Engenharia Elétrica |
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