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Tipo: TCC
Título: Avaliação de desempenho de redes neurais profundas para segmentação pulmonar em tomografias computadorizadas do tórax
Autor(es): Alves, Antonio Ermeson Pereira
Orientador: Cortez, Paulo César
Coorientador: Assis, Débora Ferreira de
Palavras-chave em português: Segmentação semântica;Tomografia computadorizada de tórax;Doenças pulmonares;Aprendizado profundo;Avaliação de desempenho
Palavras-chave em inglês: Semantic segmentation;Chest Computed Tomography;Pulmonary diseases;Deep learning;Performance evaluation
CNPq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::CIENCIA DA COMPUTACAO
Data do documento: 2026
Citação: ALVES, Antonio Ermeson Pereira. Avaliação de desempenho de redes neurais profundas para segmentação pulmonar em tomografias computadorizadas do tórax. 2026. 48 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia de Computação) — Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2026.
Resumo: As doenças respiratórias figuram entre as principais causas de morte em todo o mundo, o que torna essenciais métodos de diagnóstico por imagem precisos, como a Tomografia Computadorizada (TC). Neste contexto, a segmentação semântica do pulmão desempenha um papel indispensável no fluxo de sistemas de Diagnóstico Assistido por Computador (CADe). O presente trabalho tem como objetivo avaliar, de forma sistemática, o desempenho de diferentes arquiteturas de Aprendizado Profundo, abrangendo tanto Redes Neurais Convolucionais (CNNs) quanto Vision Transformers, na tarefa de segmentação pulmonar. Para os experimentos, utilizou-se o conjunto de dados LOCCA, composto por volumes do HCU e do TASK06. As imagens foram submetidas a um pipeline de pré-processamento que incluiu janelamento, CLAHE e filtro da mediana. Foram comparadas as arquiteturas UNet++, DeepLabv3+, DPT e SegFormer, utilizando a técnica de validação cruzada K-Fold (k=5) com três repetições para garantir a robustez dos dados. As métricas de avaliação incluíram IoU, F1-Score, Sensibilidade, Especificidade, além de tempo de processamento e consumo de VRAM. Os resultados indicaram que, embora os modelos apresentem equivalência estatística nas métricas de qualidade de segmentação, houve divergência significativa no custo computacional. A arquitetura DeepLabv3+ destacou-se por apresentar o melhor equilíbrio entre desempenho e eficiência de recursos, enquanto o modelo DPT apresentou o maior custo de tempo e memória.
Abstract: Respiratory diseases rank among the leading causes of death worldwide, making accurate imaging-based diagnostic methods, such as Computed Tomography (CT), essential. In this context, lung semantic segmentation plays a crucial role in the workflow of Computer-Aided Diagnosis (CADe) systems. The objective of this study is to systematically evaluate the performance of different Deep Learning architectures, encompassing both Convolutional Neural Networks (CNNs) and Vision Transformers, in the task of lung segmentation. The experiments were conducted using the LOCCA dataset, composed of volumes from HCU and TASK06. The images were processed through a preprocessing pipeline that included windowing, CLAHE, and median filtering. The architectures UNet++, DeepLabv3+, DPT, and SegFormer were compared using the K-Fold cross-validation technique (k=5) with three repetitions to ensure data robustness. Evaluation metrics included IoU, F1-score, Sensitivity, Specificity, as well as processing time and VRAM consumption. The results indicated that, although the models exhibited statistical equivalence in segmentation quality metrics, there were significant differences in computational cost. The DeepLabv3+ architecture stood out by providing the best balance between performance and resource efficiency, while the DPT model showed the highest time and memory cost.
URI: http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/86697
ORCID do(s) Autor(es): https://orcid.org/0009-0002-0269-9313
Currículo Lattes do(s) Autor(es): http://lattes.cnpq.br/9469957893770263
ORCID do Orientador: https://orcid.org/0000-0002-4020-3019
Currículo Lattes do Orientador: http://lattes.cnpq.br/5024602152304064
ORCID do Coorientador: https://orcid.org/0000-0003-0750-5784
Currículo Lattes do Coorientador: http://lattes.cnpq.br/5346773401665003
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
Aparece nas coleções:ENGENHARIA DE COMPUTAÇÃO - Monografias

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