Segmentation and analysis of clinical dermatology images

Melanoma is one of the deadliest forms of skin cancer. Cases of melanoma have increased significantly over the last decades. For young adults, it is estimated that is one of the most often diagnosed cancers. Nevertheless, there are many treatment options if detected early. Unfortunately, current dia...

Πλήρης περιγραφή

Λεπτομέρειες βιβλιογραφικής εγγραφής
Κύριος συγγραφέας: Τζίκα, Ελένη
Άλλοι συγγραφείς: Tzika, Eleni
Γλώσσα:English
Έκδοση: 2022
Θέματα:
Διαθέσιμο Online:http://hdl.handle.net/10889/16327
id nemertes-10889-16327
record_format dspace
spelling nemertes-10889-163272023-03-06T09:30:58Z Segmentation and analysis of clinical dermatology images Τμηματοποίηση και ανάλυση κλινικών εικόνων δερματολογίας Τζίκα, Ελένη Tzika, Eleni Segmentation Image analysis Τμηματοποίηση Ανάλυση εικόνας Melanoma is one of the deadliest forms of skin cancer. Cases of melanoma have increased significantly over the last decades. For young adults, it is estimated that is one of the most often diagnosed cancers. Nevertheless, there are many treatment options if detected early. Unfortunately, current diagnostic techniques for screening patients for melanoma are too expensive. In this context, an automated approach that uses photos of a patient's skin lesions to assist the diagnosis of melanoma is needed. Dermatologists may utilize this technology to diagnose patients without having to invest in pricey or specialized equipment. This thesis aim is to develop a framework to segment skin lesion images from photographs that have been taken by a common digital camera. Three segmentation techniques are employed in this project: two semi-automatic methods and one automatic. The semi-automatic methods are provided by image processing software, and the proposed automatic segmentation method is developed for this project. The automatic method contains a simple segmentation program and extension algorithms for application in segmented images with low accuracy. Each method is performed in a dataset without previous segmentation and is tested by comparing skin lesions from segmented images against ground truth segmentation, which is provided by a specialist medical physicist with the assent of an expert dermatologist. The performance of each method is evaluated with metrics, such as specificity. Το μελάνωμα είναι ένα από τα πιο θανατηφόρα είδη καρκίνων. Τις τελευταίες δεκαετίες, τα περιστατικά μελανωμάτων έχουν αυξηθεί ραγδαία. Υπολογίζεται ότι σε νεαρές ηλικίες ενηλίκων, το μελάνωμα είναι ένας από τις πιο διαδεδομένες μορφές καρκίνου. Παρόλα αυτά, αυτό το είδος μπορεί να θεραπευτεί εύκολα αν διαγνωστεί έγκαιρα. Οι απεικονιστικές τεχνικές διάγνωσης των ασθενών για μελάνωμα, όμως, είναι πολύ ακριβές. Κάτω από αυτές τις συνθήκες, μία αυτοματοποιημένη διαδικασία, που θα βοηθούσε την διάγνωση των ασθενών μέσω φωτογραφιών των δερματικών αλλοιώσεών τους, είναι απαραίτητη. Οι δερματολόγοι θα μπορούσαν να προχωρήσουν σε διάγνωση των ασθενών, χωρίς απαραίτητα να χρειάζεται να επενδύσουν σε ακριβή ή εξειδικευμένο εξοπλισμό, χρησιμοποιώντας μία τέτοια τεχνολογία. Σκοπός αυτής της διπλωματικής εργασίας είναι να αναπτύξει ένα πλαίσιο τμηματοποίησης εικόνων δερματικών αλλοιώσεων από φωτογραφίες που έχουν ληφθεί με την χρήση απλής ψηφιακής φωτογραφικής μηχανής. Σε αυτήν την εργασία παρουσιάζονται τρεις τεχνικές τμηματοποίησης: δύο μέθοδοι ημι-αυτόματης τμηματοποίησης και μία αυτόματης. Οι μέθοδοι ημι-αυτόματης τμηματοποίησης υλοποιήθηκαν με την χρήση λογισμικών επεξεργασίας εικόνας, ενώ η προτεινόμενη μέθοδος αυτόματης τμηματοποίησης αναπτύχθηκε για τους σκοπούς αυτής της εργασίας. Η τελευταία μέθοδος περιλαμβάνει ένα απλό πρόγραμμα τμηματοποίησης και κάποιες προεκτάσεις του, που χρησιμοποιήθηκαν σε εικόνες με αποτελέσματα τμηματοποίησης που δεν ήταν ικανοποιητικά. Κάθε μία από αυτές τις μεθόδους εφαρμόστηκε σε ένα σύνολο δεδομένων που δεν έχει γίνει τμηματοποίηση ξανά, και τα αποτελέσματα αυτών των μεθόδων συγκρίθηκαν με την τμηματοποίηση αναφοράς, που έχει έγινε από Ιατρικό φυσικό, με την σύμφωνη γνώμη ειδικής Δερματολόγου. Η απόδοση κάθε μεθόδου αξιολογήθηκε με την χρήση μετρικών, όπως είναι η ειδικότητα (specificity). 2022-06-29T10:00:34Z 2022-06-29T10:00:34Z 2022-06-16 http://hdl.handle.net/10889/16327 en application/pdf
institution UPatras
collection Nemertes
language English
topic Segmentation
Image analysis
Τμηματοποίηση
Ανάλυση εικόνας
spellingShingle Segmentation
Image analysis
Τμηματοποίηση
Ανάλυση εικόνας
Τζίκα, Ελένη
Segmentation and analysis of clinical dermatology images
description Melanoma is one of the deadliest forms of skin cancer. Cases of melanoma have increased significantly over the last decades. For young adults, it is estimated that is one of the most often diagnosed cancers. Nevertheless, there are many treatment options if detected early. Unfortunately, current diagnostic techniques for screening patients for melanoma are too expensive. In this context, an automated approach that uses photos of a patient's skin lesions to assist the diagnosis of melanoma is needed. Dermatologists may utilize this technology to diagnose patients without having to invest in pricey or specialized equipment. This thesis aim is to develop a framework to segment skin lesion images from photographs that have been taken by a common digital camera. Three segmentation techniques are employed in this project: two semi-automatic methods and one automatic. The semi-automatic methods are provided by image processing software, and the proposed automatic segmentation method is developed for this project. The automatic method contains a simple segmentation program and extension algorithms for application in segmented images with low accuracy. Each method is performed in a dataset without previous segmentation and is tested by comparing skin lesions from segmented images against ground truth segmentation, which is provided by a specialist medical physicist with the assent of an expert dermatologist. The performance of each method is evaluated with metrics, such as specificity.
author2 Tzika, Eleni
author_facet Tzika, Eleni
Τζίκα, Ελένη
author Τζίκα, Ελένη
author_sort Τζίκα, Ελένη
title Segmentation and analysis of clinical dermatology images
title_short Segmentation and analysis of clinical dermatology images
title_full Segmentation and analysis of clinical dermatology images
title_fullStr Segmentation and analysis of clinical dermatology images
title_full_unstemmed Segmentation and analysis of clinical dermatology images
title_sort segmentation and analysis of clinical dermatology images
publishDate 2022
url http://hdl.handle.net/10889/16327
work_keys_str_mv AT tzikaelenē segmentationandanalysisofclinicaldermatologyimages
AT tzikaelenē tmēmatopoiēsēkaianalysēklinikōneikonōndermatologias
_version_ 1771297129711534080