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Tipo: TCC
Título: Odonto Vision: sistema cad para segmentação automática de dentes em radiografias panorâmicas.
Autor(es): Lima, Francisco Rubens Dutra
Orientador: Silva, Bruno Riccelli Dos Santos
Palavras-chave em português: Segmentação de imagens médicas;Sistema CAD;modelos de segmentação;redes neurais convolucionais;aprendizado profundo
Palavras-chave em inglês: medical image segmentation;CAD system;segmentation models;convolutional neural networks;Deep learning
CNPq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::CIENCIA DA COMPUTACAO::METODOLOGIA E TECNICAS DA COMPUTACAO::SISTEMAS DE INFORMACAO
Data do documento: 2026
Citação: LIMA, Francisco Rubens Dutra. Odonto Vision: sistema cad para segmentação automática de dentes em radiografias panorâmicas.2026. Trabalho de Conclusão de Curso (Curso de Graduação em Sistemas de Informação) - Campus de Crateús, Universidade Federal do Ceará, Crateús, 2026. Disponível em: Acesso em:
Resumo: A segmentação de imagens é fundamental em aplicações de análise automática, pois permite a identificação e delimitação precisa de estruturas relevantes. No contexto odontológico, essa tarefa é especialmente importante em radiografias panorâmicas, amplamente utilizadas para fornecer visão completa da estrutura dentária e óssea. Entretanto, a interpretação manual dessas imagens é demorada, sujeita à variabilidade entre profissionais e afetada por ruído e baixo contraste. Avanços recentes em aprendizado profundo, especialmente Redes Neurais Convolucionais (CNNs), têm permitido segmentações mais precisas por meio da extração automática de características relevantes. Assim, este trabalho tem como objetivo desenvolver um sistema CAD para realizar a segmentação automática de dentes a partir de radiografias panorâmicas, com base em uma análise comparativa do desempenho de cinco arquiteturas baseadas na U-Net. O estudo foi conduzido utilizando o conjunto de dados Children’s Dental Panoramic Radiographs Dataset, no qual as imagens passaram por uma etapa de pré-processamento e os modelos foram treinados utilizando validação cruzada K-Fold, combinada com Grid Search para a otimização dos hiperparâmetros. Os resultados da etapa de validação externa, realizada em dois subconjuntos do conjunto geral, demonstraram que, no primeiro deles, o Dataset and code, a W-Net apresentou o melhor desempenho, com Sensibilidade 0,809, E-MEASURE 0,925, IOU 0,785 e DSC 0,879, aspectos que indicam maior capacidade de segmentação das regiões dentárias. No segundo subconjunto, Panoramic Radiography Database, a Attention U-Net se sobressaiu, alcançando Sensibilidade 0,965, E-MEASURE 0,975, IOU 0,858 e DSC 0,924, apresentando maior precisão, preservação da forma dentária e menor fragmentação das estruturas. O teste de Wilcoxon indicou que a U-Net++ e a U-Net 3+ apresentaram diferenças significativas em relação à U-Net clássica, enquanto a W-Net e a Attention U-Net tiveram desempenho equivalente. Por fim, considerando conjuntamente os resultados das análises quantitativas e qualitativas das máscaras segmentadas, bem como o tempo de inferência necessário para a geração das segmentações, a Attention U-Net foi selecionada como a arquitetura final a ser integrada ao sistema CAD.
Abstract: Image segmentation is fundamental in automatic analysis applications, as it allows for the precise identification and delineation of relevant structures. In the dental context, this task is especially important in panoramic radiographs, which are widely used to provide a comprehensive view of the dental and bone structures. However, manual interpretation of these images is timeconsuming, subject to inter-professional variability, and affected by noise and low contrast. Recent advances in deep learning, particularly Convolutional Neural Networks (CNNs), have enabled more accurate segmentations through the automatic extraction of relevant features. Thus, this study aims to develop a CAD system to perform automatic tooth segmentation from panoramic radiographs, based on a comparative analysis of the performance of five U-Net–based architectures. The study was conducted using the Children’s Dental Panoramic Radiographs Dataset, in which the images underwent a preprocessing stage, and the models were trained using K-Fold cross-validation combined with Grid Search for hyperparameter optimization. The results of the external validation stage, conducted on two subsets of the overall dataset, showed that in the first subset, Dataset and code, the W-Net achieved the best performance, with Sensitivity 0.809, E-MEASURE 0.925, IOU 0.785, and DSC 0.879, indicating a higher capacity for segmenting dental regions. In the second subset, Panoramic Radiography Database, the Attention U-Net stood out, reaching Sensitivity 0.965, E-MEASURE 0.975, IOU 0.858, and DSC 0.924, showing higher accuracy, preservation of tooth shape, and lower fragmentation of structures. The Wilcoxon test indicated that U-Net++ and U-Net 3+ showed significant differences compared to the classical U-Net, while W-Net and Attention U-Net had equivalent performance. Finally, considering the results of both quantitative and qualitative analyses of the segmented masks, as well as the inference time required to generate the segmentations, the Attention U-Net was selected as the final architecture to be integrated into the CAD system.
URI: http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/84581
ORCID do(s) Autor(es): 0009-0007-8194-4669
Currículo Lattes do(s) Autor(es): https://lattes.cnpq.br/2908944111424416
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
Aparece nas coleções:SISTEMAS DE INFORMAÇÃO - CRATEÚS - Monografias

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