論文の概要: Designing a Convolutional Neural Network for High-Accuracy Oral Cavity Squamous Cell Carcinoma (OCSCC) Detection
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2510.16235v1
- Date: Fri, 17 Oct 2025 21:55:48 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-10-25 00:56:38.912569
- Title: Designing a Convolutional Neural Network for High-Accuracy Oral Cavity Squamous Cell Carcinoma (OCSCC) Detection
- Title(参考訳): 口腔扁平上皮癌(OCSCC)検出のための畳み込みニューラルネットワークの設計
- Authors: Vishal Manikanden, Aniketh Bandlamudi, Daniel Haehn,
- Abstract要約: 本研究の目的は,口腔扁平上皮癌を認識するために訓練された畳み込みニューラルネットワークを開発することである。
CNNは良性腫瘍と悪性腫瘍と陰性サンプルからなる4293の訓練画像で訓練された。
解像度が増大する画像は対数スケールで高い精度の予測を行い、高いピクセル数のリターンが低下することを示した。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 2.2020406414371885
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Oral Cavity Squamous Cell Carcinoma (OCSCC) is the most common type of head and neck cancer. Due to the subtle nature of its early stages, deep and hidden areas of development, and slow growth, OCSCC often goes undetected, leading to preventable deaths. However, properly trained Convolutional Neural Networks (CNNs), with their precise image segmentation techniques and ability to apply kernel matrices to modify the RGB values of images for accurate image pattern recognition, would be an effective means for early detection of OCSCC. Pairing this neural network with image capturing and processing hardware would allow increased efficacy in OCSCC detection. The aim of our project is to develop a Convolutional Neural Network trained to recognize OCSCC, as well as to design a physical hardware system to capture and process detailed images, in order to determine the image quality required for accurate predictions. A CNN was trained on 4293 training images consisting of benign and malignant tumors, as well as negative samples, and was evaluated for its precision, recall, and Mean Average Precision (mAP) in its predictions of OCSCC. A testing dataset of randomly assorted images of cancerous, non-cancerous, and negative images was chosen, and each image was altered to represent 5 common resolutions. This test data set was thoroughly analyzed by the CNN and predictions were scored on the basis of accuracy. The designed enhancement hardware was used to capture detailed images, and its impact was scored. An application was developed to facilitate the testing process and bring open access to the CNN. Images of increasing resolution resulted in higher-accuracy predictions on a logarithmic scale, demonstrating the diminishing returns of higher pixel counts.
- Abstract(参考訳): 口腔扁平上皮癌(OCSCC)は頭頸部癌の中で最も多い。
初期段階の微妙な性質、深くて隠れた発達領域、遅い成長のため、OCSCCはしばしば検出されず、予防可能な死に至る。
しかし、正確な画像分割技術とカーネル行列を用いて正確な画像パターン認識のために画像のRGB値を変更する能力を備えた、適切に訓練された畳み込みニューラルネットワーク(CNN)は、OCSCCの早期検出に有効な手段となる。
このニューラルネットワークに画像キャプチャと処理ハードウェアを組み込むことで、OCSCC検出の有効性が向上する。
本研究の目的は,OCSCCを認識するために訓練された畳み込みニューラルネットワークを開発し,正確な予測に必要な画像品質を決定するために,詳細な画像をキャプチャして処理する物理ハードウェアシステムを設計することである。
CNNは良性腫瘍と悪性腫瘍、陰性サンプルからなる4293の訓練画像で訓練され、OCSCCの予測において、その精度、リコール、平均精度(mAP)を評価した。
癌像,非癌像,陰影像の無作為な分類画像の試験データセットが選択され,各画像は5つの共通解像度を表すように修正された。
このテストデータセットはCNNによって徹底的に分析され、精度に基づいて予測結果が得られた。
デザインされたエンハンスメントハードウェアは詳細な画像をキャプチャするために使用され、そのインパクトが記録された。
テストプロセスを容易にし、CNNにオープンアクセスするアプリケーションを開発した。
解像度が増大する画像は対数スケールで高い精度の予測を行い、高いピクセル数のリターンが低下することを示した。
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