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dc.contributor.advisorAlbuquerque, Victor Hugo Costa de-
dc.contributor.authorVasconcelos Filho, Carlos Alfredo Cordeiro de-
dc.date.accessioned2024-11-06T12:36:11Z-
dc.date.available2024-11-06T12:36:11Z-
dc.date.issued2024-07-11-
dc.identifier.citationVASCONCELOS FILHO, Carlos Alfredo de. IQAEvolNet: A Novel Unsupervised Evolutionary Image Enhancement Algorithm on Chest X-Ray Scans. 2024. 78 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Teleinformática) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2024.pt_BR
dc.identifier.urihttp://repositorio.ufc.br/handle/riufc/78756-
dc.description.abstractX-ray images are widely used in the medical field due to their low cost and non-invasive nature, but they suffer from noise problems related to equipment or environmental factors. There are multiple solutions in the literature to combat this problem, with the main one being the use of non-learning image processing algorithms for X-ray image enhancement. In other areas of application, such as low-light and underwater images, there is an extensive use of artificial intelligence models for image enhancement tasks, but the training of artificial intelligence models for medical image enhancement encounters significant challenges. In supervised learning, obtaining a dataset with authentic noisy images and their manually enhanced counterparts as labels is imperative. When dealing with medical images it can be difficult to have access to high-quality/low-quality pairs because of the restrictive context where these images are taken. To deal with this problem, this paper introduces an innovative approach to unsupervised learning for chest x-ray image enhancement. The suggested approach begins with the pre-training of a model using multiple image enhancement algorithms as reference to establish an initial set of solutions. Following this, an evolutionary algorithm is employed to refine these initial solutions. It incorporates two image enhancement metrics, Entropy and the Natural Image Quality Evaluator(NIQE), along with Structural Similarity Index as fitness indicators. We tested our method in a Chest X-ray dataset and our findings demonstrate that our method achieved a better NIQE, 4.05 compared to 4.24, and a faster processing time, 2.95 milliseconds compared to 0.195 seconds, in relation to the state-of-the-art algorithm with the best NIQE and entropy. We showed that our algorithm outperforms state-of-the-art algorithms in NIQE and processing time.pt_BR
dc.language.isoenpt_BR
dc.rightsAcesso Abertopt_BR
dc.titleIQAEvolNet: A Novel Unsupervised Evolutionary Image Enhancement Algorithm on Chest X-Ray Scanspt_BR
dc.typeDissertaçãopt_BR
dc.contributor.co-advisorCortez, Paulo Cesar-
dc.description.abstract-ptbrAs imagens de raio-X são amplamente utilizadas no campo médico devido ao seu baixo custo e natureza não invasiva, mas sofrem de problemas de ruído relacionados ao equipamento ou a fatores ambientais. Existem várias soluções na literatura para combater esse problema, sendo a principal o uso de algoritmos de processamento de imagem sem aprendizado para o aprimoramento de imagens de raio-X. Em outras áreas de aplicação, como imagens com pouca luz e subaquáticas, há um amplo uso de modelos de inteligência artificial para tarefas de aprimoramento de imagem, mas o treinamento de modelos de inteligência artificial para o aprimoramento de imagens médicas enfrenta desafios significativos. No aprendizado supervisionado, a obtenção de um conjunto de dados com imagens ruidosas e suas contrapartes aprimoradas é imperativa. Ao lidar com imagens médicas, pode ser difícil ter acesso a pares de alta qualidade/baixa qualidade devido ao contexto restritivo em que essas imagens são capturadas. Para lidar com esse problema, este artigo apresenta um algoritmo inovador de aprendizado não supervisionado para o aprimoramento de imagens de raio-X de tórax. A abordagem sugerida começa com o pré-treinamento de um modelo usando vários algoritmos de aprimoramento de imagem como referência para estabelecer um conjunto inicial de soluções. Em seguida, um algoritmo evolutivo é empregado para refinar essas soluções iniciais. Esse algoritmo incorpora duas métricas de aprimoramento de imagem, Entropia e o Natural Image Quality Evaluator(NIQE), juntamente com o Índice de Similaridade Estrutural como indicadores de aptidão. Nosso método foi testado em um conjunto de dados de Raio-X de tórax e nossos resultados demonstram que nossa abordagem alcançou uma pontuação NIQE melhor de 4.05 em comparação com 4.24, e um tempo de processamento mais rápido de 2.95 milissegundos em comparação com 0.195 segundos, em relação ao algoritmo estado-da-arte com as melhores pontuações de NIQE e entropia. Mostramos que nosso algoritmo supera os algoritmos estado-da-arte em termos de pontuação NIQE e tempo de processamento.pt_BR
dc.title.enIQAEvolNet: A Novel Unsupervised Evolutionary Image Enhancement Algorithm on Chest X-Ray Scanspt_BR
dc.subject.ptbrAprimoramento de imagenspt_BR
dc.subject.ptbrRede neural convolucionalpt_BR
dc.subject.ptbrAprendizado não supervisionadopt_BR
dc.subject.ptbrAlgoritmo genéticopt_BR
dc.subject.ptbrRaio-xpt_BR
dc.subject.ptbrImagem médicapt_BR
dc.subject.enImage enhancementpt_BR
dc.subject.enConvolutional Neural Networkpt_BR
dc.subject.enUnsupervised learningpt_BR
dc.subject.enEvolutionary algorithmspt_BR
dc.subject.enX-raypt_BR
dc.subject.enMedical imagept_BR
dc.subject.cnpqCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICApt_BR
local.author.latteshttp://lattes.cnpq.br/7346075215581116pt_BR
local.advisor.orcidhttps://orcid.org/0000-0003-3886-4309pt_BR
local.advisor.latteshttp://lattes.cnpq.br/4186515742605446pt_BR
local.co-advisor.orcidhttps://orcid.org/0000-0002-4020-3019pt_BR
local.co-advisor.latteshttp://lattes.cnpq.br/5024602152304064pt_BR
local.date.available2024-07-15-
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