Análise de lesões cutâneas para detecção de melanoma: explorando o potencial da visão computacional

Autores

DOI:

https://doi.org/10.21439/conexoes.v18i0.3463

Palavras-chave:

Diagnóstico, Melanoma, Segmentação, Imagens, Classificação

Resumo

O melanoma é uma doença que acomete pessoas no mundo inteiro, ocorrendo quando as células responsáveis pela pigmentação da pele tornam-se cancerígenas. O intuito deste estudo é examinar o desempenho de algoritmos de segmentação de imagens como, Otsu, Watershed, Chan-Vese, de extração de atributos, Gray Level Co-occurrence Matrix, Local Binary Pattern e Structural Co-occurrence Matrix, seguidos de algoritmos de classificação, como Random Forest, K-Nearest Neighbors e MultilayerPerceptron. Nesse sentido, o conjunto de dados PH2 foi utilizado para avaliar as estratégias sugeridas. Os resultados obtidos mostraram taxas de acurácia de 95%, precisão de 96%, revocação de 100%, especificidade de 92% e score-F1 de 95%, o que indica a efetividade dessas abordagens na identificação do melanoma. Esses resultados fornecem informações relevantes para futuras pesquisas e aplicações clínicas no campo do diagnóstico assistido por computador.

Biografia do Autor

Caio Damasceno Silva, Instituto Federal do Ceará

Acadêmico de Ciência da Computação pelo Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Ceará. Sua principal atuação é como técnico em informática, sendo monitor de alunos e fazendo treinamentos e suporte diários. Foca seus estudos atualmente na área de Ciência de Dados e de Inteligência Artificial.

Rhyan Ximenes de Brito, Instituto Federal do Ceará

Algoritmos e Computação Distribuída, Processamento Digital de Imagens, Inteligência Computacional Aplicada, Reconhecimento de Padrões, Inteligência Artificial, Redes Neurais Artificiais, Deep Learning, Técnicas de Feature Selection: PCA; (Stepwise): Forward Selection, Backward Selection, Stepwise Regression; (Sequential Forward Selection): Sequential Forward Selection, Sequential Backward Selection; Information metrics: entropy, Gini - Simpson index; Machine Learning (Aprendizagem de Máquina), Lógica Fuzzy (Lógica Nebulosa),Tecnologias Assistivas, Agentes Inteligentes (Sistemas multiagentes) e Data Mining (Mineração de Dados). Possui mestrado em Engenharia Elétrica e de Computação - UFC (2021); graduação em Ciências da Computação pela Universidade Estadual Vale do Acaraú - UVA (2004); graduação em Matemática pelo Centro Universitário de Jales - UNIJALES (2017); pós-graduação em Redes e Segurança de Sistemas - Instituto Superior de Teologia Aplicada - UNINTA (2010); pós-graduação em Mídias na Educação pela Universidade Federal do Ceará - UFC (2009); pós-graduação em Engenharia de Sistemas pela Escola Superior Aberta do Brasil - ESAB (2015); e pós-graduação em Docência na Educação Profissional EBTT pelo IFCE (2014). Atualmente é professor efetivo do Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Ceará (IFCE).

Mateus Alves Vieira Neto, Instituto Federal do Ceará

Possui Mestrado em Ciências da Computação pelo Instituto Federal do Ceara(2018), Especialização em Engenharia de Software pelo Instituto Superior de Teologia Aplicada - INTA (2012), possui graduação em Ciências da Computação pela Universidade Estadual Vale do Acaraú (2004). Trabalhou oito anos como Desenvolvedor pleno do Instituto Atlântico. Atualmente é Professor do Instituto Federal do Ceará - IFCE. Tem experiência na área de Ciência da Computação, Processamento Digital de Imagem e Inteligência Artificial.

Saulo Anderson Freitas de Oliveira, Instituto Federal do Ceará

Possui Doutorado em Ciência da Computação (2021) pela Universidade Federal do Ceará (UFC), Mestrado em Engenharia de Telecomunicações (2017) e Bacharelado em Ciência da Computação (2014) pelo Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Ceará (IFCE). Atualmente, faz parte do quadro efetivo de docentes do IFCE. Leciona nos cursos de Mestrado Acadêmico em Ciência da Computação, nos cursos superiores de Tecnologia em Telemática e nos cursos técnicos de Redes de Computadores e Informática para Internet. Em 2019, recebeu uma bolsa do programa ELAP (Emerging Leaders American Program) para realizar mobilidade na École de Technologie Supérieure (ETS), em Montréal, Quebéc, Canadá, que foi interrompida, dois meses após o início, para assumir como docente efetivo no IFCE. Tem experiência na área de Metodologia e Técnicas de Computação (Linguagens de Programação, Desenvolvimento de Software, Desenvolvimento WEB) e Inteligência Artificial (Ciência de dados, Processamento de Imagens e Aprendizagem Profunda). Em relação à formação de recursos humanos, já concluiu 03 orientações de monografia de graduação, 02 orientações de iniciação científica (PIBIC) e 01 orientação de iniciação em desenvolvimento tecnológico e inovação (PIBITI). Ademais, no presente momento, orienta dois alunos em nível de mestrado.

Janaide Nogueira de Sousa Ximenes, Instituto Federal do Ceará

Doutoranda em Ciência da Computação na Universidade Estadual do Ceará (UECE), possui mestrado em Ciência da Computação na Universidade Estadual do Ceará (UECE), graduanda em Ciências da Computação na Universidade Estácio de Sá (UNESA), graduada em Sistemas de Informação pela Faculdade IEducare (FIED), graduada em Pedagogia pelo Centro Universitário de Jales - UNIJALES, pós-graduada em Docência no Ensino Superior pela Faculdade Única de Ipatinga, pós-graduada em Psicopedagogia Clínico - Institucional pela Escola Superior Aberta do Brasil - ESAB, pós-graduada em Engenharia de Software pela Faculdade Unyleya, MBA em Sistemas de Informação pela Escola Superior Aberta do Brasil - ESAB, pós-graduada em Big Data e Ciência de Dados pela Faculdade Única de Ipatinga, pós-graduada em Arquitetura de Software pela Faculdade Única de Ipatinga, pós-graduada em Tecnologias Digitais e Inovação na Educação pela Faculdade Única de Ipatinga. Possui experiência na área de Ciência de Dados, Engenharia de Software, Algoritmos e Grafos, Inteligência Computacional, Inteligência Artificial, Teoria da Computação, Metodologia e Técnicas da Computação, Análise e Desenvolvimento de Softwares, Técnicas de Elicitação de Dados, Teste e Qualidade de Software. Atualmente desenvolve pesquisas nos seguintes temas: Ciência de Dados, Engenharia de Software, Sistemas Multi-Agentes, Agentes Inteligentes, Teste de Agentes, Inteligência Artificial, Inteligência Computacional, Lógica Nebulosa, Algoritmos e Otimização Combinatória, Objetos de Aprendizagem, Machine Learning, Algoritmos, Grafos, Otimização e Inteligência Computacional e Deep Learning. Exerceu a função de professora substituta na área de Metodologia e Técnicas da Computação no Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Ceará - IFCE (Campus Tianguá). Exerceu as funções de professora e de Coordenadora no curso Bacharelado em Sistemas de Informação na Faculdade IEducare (Tianguá-CE), atuou como professora colaboradora na especialização em Engenharia de Software (UVA- Sobral - CE).

Referências

ABIRAMI, S.; CHITRA, P. Energy-efficient edge based real-time healthcare support system. In: Advances in computers. [S.l.]: Elsevier, 2020. v. 117, n. 1, p. 339–368.

ALFED, N.; KHELIFI, F.; BOURIDANE, A. Improving a bag of words approach for skin cancer detection in dermoscopic images. In: IEEE. 2016 International Conference on Control, Decision and Information Technologies (CoDIT). [S.l.], 2016. p. 24–27.

BECHELLI, S.; DELHOMMELLE, J. Machine learning and deep learning algorithms for skin cancer classification from dermoscopic images. Bioengineering, v. 9, n. 3, p. 97, 2022.

BERGSTRA, J.; BENGIO, Y. Random search for hyper-parameter optimization. In: Journal of Machine Learning Research. [S.l.]: JMLR.org, 2012. v. 13, p. 281–305.

SHAN, P.; WANG, Y.; FU, C.; SONG, W.; CHEN, J. Automatic skin lesion segmentation based on fc-dpn. Computers in Biology and Medicine, Elsevier, v. 123, p. 103762, 2020. ISSN 0010-4825. Disponível em: <https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/ S0010482520301372>.

SULTANA, N. N. et al. Deep residual network with regularised fisher framework for detection of melanoma. IET Computer Vision, v. 12, n. 8, p. 1096–1104, 2018.

VINCENT, L.; SOILLE, P. Watersheds in digital spaces: An efficient algorithm based on immersion simulations. IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence, v. 13, n. 6, p. 583–598, 1991.

WANG, D.-f.; YANG, X.-y.; WEI, Y.-r.; LI, J.-j.; BOLATI, H.; MENG, X.-x.; TUERXUN, G.; NUERDAN, N.; WU, J.-y. Genome characterization of the caprine arthritis-encephalitis virus in china: A retrospective genomic analysis of the earliest chinese isolates. Journal of Integrative Agriculture, v. 22, n. 3, p. 872–880, 2023.

YAN, Z.; XU, C. Combining KNN algorithm and other classifiers. In: 9th IEEE International Conference on Cognitive Informatics (ICCI’10). [S.l.: s.n.], 2010. p. 800–805.

ÜNVER, H. M.; AYAN, E. Skin lesion segmentation in dermoscopic images with combination of yolo and grabcut algorithm. Diagnostics, v. 9, n. 3, 2019. ISSN 2075-4418. Disponível em: <https://www.mdpi.com/2075-4418/9/3/72>.

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Publicado

25-09-2024

Como Citar

Silva, C. D., Brito, R. X. de, Vieira Neto, M. A., Oliveira, S. A. F. de, & Ximenes, J. N. de S. (2024). Análise de lesões cutâneas para detecção de melanoma: explorando o potencial da visão computacional. Conexões - Ciência E Tecnologia, 18, e022028. https://doi.org/10.21439/conexoes.v18i0.3463

Edição

Seção

Seção de Ciência Exatas e da Terra

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