PofoliaPofolia ile paylaşıldı

Scientific Reports· 2026Q1

Parçacık Sürü Optimizasyonlu Histogram Eşitleme ve VGG19 Tabanlı U-Net Kullanarak Beyin Tümörü Segmentasyonu

Brain tumor segmentation using particle swarm optimized histogram equalization and a VGG19 based U-Net

Shoffan Saifullah, Rafał Dreżewski

Kısa özet

VGG19 ve Parçacık Sürü Optimizasyonlu Histogram Eşitleme (PSO-HE)yi bir U-Net mimarisiyle entegre eden yeni bir SPOHE-VGGNet modeli, MRI taramalarında son teknoloji beyin tümörü segmentasyon doğruluğu elde ederek mevcut yöntemleri geride bırakmaktadır.

Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.

Ana noktalar

  • SPOHE-VGGNet, gelişmiş beyin tümörü MRI segmentasyonu için VGG19 ve PSO-HE'yi bir U-Net ile entegre eder.
  • PSO-HE, geleneksel yöntemlere kıyasla MRI kontrastını ve özellik çıkarımını iyileştirir.
  • Model, BraTS 2021 veri kümesinde menenjiom için 0.9522 ve tümör segmentasyonu için 0.9463 DSC elde etmiştir.
  • Yüksek doğruluk metrikleri (örneğin, Figshare'da 0.9989 doğruluk, 0.9680 kesinlik), modelin sağlamlığını vurgulamaktadır.

Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.

Özet (abstract)

Abstract Accurate brain tumor segmentation in MRI scans is critical for diagnosis and treatment planning. Conventional methods are often time-consuming, error-prone, and subject to operator bias. Although recent deep-learning approaches show promise for automating medical image segmentation, challenges such as interpretability hinder their clinical adoption. To address these issues, we propose SPOHE-VGGNet, a novel segmentation model that integrates a modified U-Net architecture with VGG-19 and Particle Swarm Optimized Histogram Equalization (PSO-HE). This approach enhances MRI contrast and achieves state-of-the-art segmentation accuracy. PSO-HE outperforms traditional and PSO-based image enhancement techniques, delivering superior image quality and facilitating precise feature extraction by VGG-19. We evaluated SPOHE-VGGNet on the Figshare T1-CE MRI dataset (3,064 images encompassing meningioma, glioma, and pituitary tumor classes) and the multi-modal BraTS 2021 dataset (1,251 images across four MRI modalities focusing on whole tumor masks). On the Figshare dataset, the model achieved Dice Similarity Coefficients (DSC) of 0.9522 for meningioma, 0.9428 for glioma, and 0.9518 for pituitary tumors. For whole tumor segmentation on the BraTS dataset, it attained a DSC of 0.9463. Performance metrics for Figshare included accuracy, precision, recall, and F1-score of 0.9989, 0.9680, 0.9647, and 0.9662, respectively. On the BraTS dataset, these metrics were 0.9977, 0.9544, 0.9738, and 0.9640, underscoring the model’s robustness across different imaging modalities. By combining high performance with interpretability, SPOHE-VGGNet provides a reliable and accurate tool for brain tumor segmentation, advancing clinical decision-making.

Yazarların özeti; kaynağından alınmıştır. Scientific Reports, 2026 · DOI ↗

ÇıkarımlarPremium
Makaleye SorÜcretsiz hesapla

Ücretsiz hesapla devam et

Makaleye Sor ile bu makaleye günde 3 soru ücretsiz; makaleyi kaydet, kaynakçasını al, ilgi alanına göre her gün yeni özetler. Çıkarımlar Premium.

Web'de ücretsiz devam et

Google ya da Apple hesabınla giriş; kart istemez. Bu makaleye geri dönersin.

Telefonda:

Alan: Nöroloji (Sinirbilim)

NeurologyNeuroscience