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Type: Dissertação
Title: Redes neurais profundas para classificar imagens de radiografias odontológica panorâmica na perspectiva de grupos etários: um estudo exploratório
Authors: Oliveira, Michele Faria de
Advisor: Paula Júnior, Ialis Cavalcante de
Keywords in Brazilian Portuguese : Redes Neurais Profundas;Odontologia Forense;Banco de Imagens;Radiografias Panorâmicas
Keywords in English : Deep Neural Networks;Forensic Odontology;Image Database;Panoramic Radiographs
Knowledge Areas - CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS
Issue Date: 2025
Citation: OLIVEIRA, Michele Faria de. Redes neurais profundas para classificar imagens de radiografias odontológica panorâmica na perspectiva de grupos etários: um estudo exploratório. 2025. Dissertação (Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica e de Computação), Universidade Federal do Ceará, Campus de Sobral, 2025.
Abstract in Brazilian Portuguese: A estimativa da idade cronológica é um processo essencial na odontologia forense, pois permite inferir a faixa etária de um indivíduo com base em características biométricas, especialmente as observadas em radiografias da arcada dentária. Embora métodos tradicionais da odontologia, como os de Nolla e Demirjian, sejam amplamente utilizados, eles frequentemente demandam avaliação especializada e podem apresentar limitações em termos de precisão e escalabilidade. Nesse contexto, as redes neurais profundas surgem como uma alternativa promissora, oferecendo uma abordagem não invasiva, automatizada e de baixo custo. Esta dissertação está estruturada emtrês partes principais. A primeira consiste em uma revisão sistemática da literatura, conduzida com o objetivo de identificar o estado da arte sobre o uso de aprendizado profundo na estimativa de idade a partir de radiografias panorâmicas odontológicas. Após um rigoroso processo de seleção, 17 estudos primários foram incluídos e analisados. Os principais achados apontam que as arquiteturas ResNet e AlexNet destacam-se entre as abordagens avaliadas, especialmente em faixas etárias mais jovens (3 a 14 anos), e que as métricas de acurácia e recall são as mais utilizadas para validação dos modelos. Na segunda etapa do trabalho, foi criado um banco de imagens composto por 1.545 radiografias panorâmicas, obtidas por meio de parcerias com clínicas odontológicas. As imagens foram anonimizadas e padronizadas, com aplicação de uma máscara para destacar a região anatômica de interesse. O banco foi estruturado para possibilitar a replicação e ampliação em estudos futuros. Por fim, a terceira etapa envolveu um estudo exploratório com sete arquiteturas de redes neurais profundas (AlexNet, VGG16, ResNet50, DenseNet, MobileNetV2, EfficientNet-B3 e InceptionV3), com o objetivo de avaliar sua capacidade de estimar a idade a partir das imagens do banco construído. Os resultados obtidos reforçam os achados da literatura e indicam o potencial da abordagem em cenários reais. Esta pesquisa contribui com subsídios para a evolução de soluções inteligentes aplicadas à odontologia forense, podendo apoiar pesquisadores, desenvolvedores de ferramentas e profissionais da área da saúde.
Abstract: Estimating chronological age is an essential process in forensic dentistry, as it allows inferring an individual’s age group based on biometric characteristics, particularly those observable in dental radiographs. Although traditional methods, such as those proposed by Nolla and Demirjian, are widely adopted, they often require expert interpretation and may present limitations regarding accuracy and scalability. Deep neural networks have emerged as a promising alternative in this context, offering a non-invasive, automated, and low-cost approach. This dissertation comprises three main parts. The first presents a systematic literature review aimed at identifying the state of the art in using deep learning for age estimation based on panoramic dental radiographs. Following a rigorous selection process, 17 primary studies were included and analyzed. Key f indings indicate that the ResNet and AlexNet architectures stand out among the evaluated approaches, particularly for younger age groups (3 to 14 years), and that accuracy and recall are the most frequently used performance metrics. The second stage involved the construction of a dataset composed of 1,545 panoramic radiographic images obtained through partnerships with dental clinics. All images were anonymized and standardized, and a mask was applied to highlight the anatomical region of interest. This dataset aims to facilitate replication and future expansion in similar studies. Finally, the third part of this work consisted of an exploratory study using seven convolutional neural network architectures (AlexNet, VGG16, ResNet50, DenseNet, MobileNetV2, EfficientNet-B3, and InceptionV3), aiming to evaluate their effectiveness in estimating age based on the constructed dataset. The results support previous findings from the literature and demonstrate the potential of deep learning approaches in real-world forensic scenarios. This research contributes valuable insights for developing intelligent solutions in forensic dentistry, supporting researchers, tool developers, and healthcare professionals.
URI: http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/85468
Author's Lattes: https://lattes.cnpq.br/4556803859741078
Advisor's ORCID: https://www.orcid.org/0000000223744817
Advisor's Lattes: https://lattes.cnpq.br/5022453748409432
Access Rights: Acesso Aberto
Appears in Collections:PPGEEC - SOBRAL - Dissertações defendidas na UFC

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