SOFTWARE OF AUTOMATIC CLASSIFICATION OF A CHEST X-RAY BASED ON HYBRID CLASSIFIERS


Cite item

Full Text

Abstract

The purpose of this research is to develop a method of classification of pathological formations, intended for the automated processing of x-ray images of the chest. Method to build classifiers with the aim of establishing the optimal parameters were applied to the Fourier descriptors, in order to form the space of informative features. Hybrid technology of classification of chest x-ray based on three-level hierarchic system is suggested. «Weak» classifiers, which are based on two ways of data analysis, are generated on the first level. The first approach of building the «weak» classifier is based on an analysis of amplitude of Fourier spectrum at a sliding window. X-ray pattern is scanning sequentially by windows of different scale. Each window determine the amplitude of Fourier spectrum with reference to which «weak» classifier is building. It assigns image segment, which is captured by sliding window, to certain class. The second approach of building the «weak» classifier is based on descriptors, resulting from approximation of intensity histogram on analysis window. The number of «weak» classifiers, based on two ways of analysis, is that of a number of the chosen scales of the windows. At the second hierarchic level, the solutions of the «weak» classifiers are combines in each way of analysis of the first hierarchic level. The definitive decision is taken by a final classifier, which aggregates the solutions of two classifiers of the second hierarchic level. The classifier built based on the neural networks of direct distrib. Results. Evaluated ution of trainees by implementing the algorithm of back propagation errors the quality of classification of the morphological formations in the images. Generated validation criterion of classification quality based on the number of incorrectly classified pixels in a given class to the total number of pixels of that class in the reference image. It is established that the proposed method of multi-window spectral transformation allows to perform differential diagnosis of pneumonia and oncological morphological formations by the criterion of not less than 15 %. Conclusion: The results of these studies can be used to build intelligent systems of decision support for the diagnosis and prediction of diseases.

About the authors

R A Tomakova

South-West State University

Email: rtomakova@mail.ru
доктор технических наук, профессор кафедры программной инженерии Kursk

S A Filist

South-West State University

Kursk

I V Durakov

Municipal health care of emergency medical services

Kursk

References

  1. Приказ Министерства здравоохранения РФ № 124н от 21 марта 2017 г. «Об утверждении порядка и сроков проведения профилактических медицинских осмотров граждан в целях выявления туберкулеза». Дата регистрации 31.05.2017 г. № 46909. Опубликован на официальном интернет-портале правовой информации 01.06.17 г.
  2. Кудрявцев П. С., Кузьмин А. А., Филист С. А. Развитие методологии бустинга для классификации флюорограмм грудной клетки // Биомедицинская радиоэлектроника, 2016. № 9. С. 10-14.
  3. Томакова Р. А., Емельянов С. Г., Филист С. А. Интеллектуальные технологии сегментации и классификации биомедицинских изображений. Курск: Юго-Зап. гос. ун-т, 2012. 222 с.
  4. Безруков Н. С., Еремин Е. Л., Перельман Ю. М. Автоматизированная система диагностики заболеваний легких // Проблемы управления. 2007. № 5. С. 75-80.
  5. Филист С. А., Дюдин М. В., Зуев И. В. Автоматические классификаторы сложно структурируемых изображений на основе мультиметодных технологий многокритериального выбора // Вопросы радиоэлектроники. Серия «Системы и средства отображения информации и управления спецтехникой» (СОИУ). 2015. Вып. 1. С. 130-140.
  6. Осовский С. Нейронные сети для обработки информации. М.: Финансы и статистика, 2002. 344 с.
  7. Sonka M., Hlavac V., Boyle R. Imageprocessing, analysis, andmachinevision. Cengage Learning, 2014. 875 p.
  8. Sankar K., Ghosh A., Kundu M. Soft computing for image processing // Physica. 2013. Vol. 42. 589 p.
  9. Candemir S. Lung segmentation in chest radiographs using anatomical atlases with nonrigid registration // IEEE transactions on medical imaging. 2014. Vol. 33. P. 577-590.
  10. Babenko A. Neural codes for image retrieval // European conference on computer vision. Springer International Publishing, 2014. P. 584 - 599.
  11. Kruse R., Jorg G., Rainer E. Fuzzy-systems in computer science. Springer-Verlag, 2013. 341 p.
  12. Zhicheng Y. Hd-cnn: Hierarchical deep convolutional neural network for image classification // International Conference on Computer Vision (ICCV). 2015. Vol. 2. P. 435-443.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML

Copyright (c) 2018 Human Ecology


 


Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».