論文の概要: Squeezed-Eff-Net: Edge-Computed Boost of Tomography Based Brain Tumor Classification leveraging Hybrid Neural Network Architecture
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2512.07241v1
- Date: Mon, 08 Dec 2025 07:37:30 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-12-09 22:03:54.76016
- Title: Squeezed-Eff-Net: Edge-Computed Boost of Tomography Based Brain Tumor Classification leveraging Hybrid Neural Network Architecture
- Title(参考訳): Squeezed-Eff-Net:ハイブリッドニューラルネットワークアーキテクチャを利用したトモグラフィに基づく脳腫瘍分類のエッジ計算による強化
- Authors: Md. Srabon Chowdhury, Syeda Fahmida Tanzim, Sheekar Banerjee, Ishtiak Al Mamoon, AKM Muzahidul Islam,
- Abstract要約: 本研究では,軽量モデルであるSqueezeNet v1と高性能モデルであるEfficientNet-B0に基づくハイブリッドディープラーニングモデルを提案する。
このフレームワークは、Nickparvar Brain tumor MRIデータセットでのみトレーニングされ、テストされた。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.7829352305480285
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Brain tumors are one of the most common and dangerous neurological diseases which require a timely and correct diagnosis to provide the right treatment procedures. Even with the promotion of magnetic resonance imaging (MRI), the process of tumor delineation is difficult and time-consuming, which is prone to inter-observer error. In order to overcome these limitations, this work proposes a hybrid deep learning model based on SqueezeNet v1 which is a lightweight model, and EfficientNet-B0, which is a high-performing model, and is enhanced with handcrafted radiomic descriptors, including Histogram of Oriented Gradients (HOG), Local Binary Patterns (LBP), Gabor filters and Wavelet transforms. The framework was trained and tested only on publicly available Nickparvar Brain Tumor MRI dataset, which consisted of 7,023 contrast-enhanced T1-weighted axial MRI slices which were categorized into four groups: glioma, meningioma, pituitary tumor, and no tumor. The testing accuracy of the model was 98.93% that reached a level of 99.08% with Test Time Augmentation (TTA) showing great generalization and power. The proposed hybrid network offers a compromise between computation efficiency and diagnostic accuracy compared to current deep learning structures and only has to be trained using fewer than 2.1 million parameters and less than 1.2 GFLOPs. The handcrafted feature addition allowed greater sensitivity in texture and the EfficientNet-B0 backbone represented intricate hierarchical features. The resulting model has almost clinical reliability in automated MRI-based classification of tumors highlighting its possibility of use in clinical decision-support systems.
- Abstract(参考訳): 脳腫瘍は、適切な治療法を提供するために、タイムリーで正確な診断を必要とする最も一般的で危険な神経疾患の1つである。
磁気共鳴画像(MRI)の進歩にもかかわらず,腫瘍の脱線過程は難しく,時間を要するため,サーバ間エラーが生じる傾向にある。
これらの制約を克服するため,本研究では,軽量モデルであるSqueezeNet v1と高性能モデルであるEfficientNet-B0をベースとしたハイブリッドディープラーニングモデルを提案し,Histogram of Oriented Gradients (HOG), Local Binary Patterns (LBP), Gabor filters, Wavelet transformsなどの手作り無線記述子で拡張した。
7,023個の造影T1強調軸MRIスライスからなり,グリオーマ,髄膜腫,下垂体腫瘍,腫瘍の4群に分類された。
試験精度は98.93%で、99.08%に達し、TTA(Test Time Augmentation)は高い一般化と出力を示した。
提案したハイブリッドネットワークは、現在のディープラーニング構造と比較して計算効率と診断精度の妥協を提供しており、パラメータは2100万未満、GFLOPは1.2GFLOP未満である。
手作りの機能追加によりテクスチャの感度が向上し、複雑な階層的特徴を表すEfficientNet-B0バックボーンが実現された。
結果として得られたモデルは、MRIによる腫瘍の自動分類においてほぼ臨床的な信頼性を有しており、臨床診断支援システムでの使用の可能性を強調している。
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