論文の概要: Pigment Network Detection and Classification in Dermoscopic Images Using Directional Imaging Algorithms and Convolutional Neural Networks
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2601.11674v1
- Date: Fri, 16 Jan 2026 05:38:48 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-01-21 22:47:22.274251
- Title: Pigment Network Detection and Classification in Dermoscopic Images Using Directional Imaging Algorithms and Convolutional Neural Networks
- Title(参考訳): 指向性画像アルゴリズムと畳み込みニューラルネットワークを用いた皮膚内視鏡画像の顔料ネットワーク検出と分類
- Authors: M. A. Rasel, Sameem Abdul Kareem, Unaizah Obaidellah,
- Abstract要約: 早期の黒色腫の診断は、皮膚内視鏡像の分析に大きく依存している。
正常(典型)と不規則(非典型)の色素ネットワーク(PN)の区別は困難である。
本研究の目的は,指向性画像を用いたPN検出プロセスの自動化と,機械学習分類器を用いたPNタイプ分類である。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.5225254533678073
- License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
- Abstract: Early diagnosis of melanoma, which can save thousands of lives, relies heavily on the analysis of dermoscopic images. One crucial diagnostic criterion is the identification of unusual pigment network (PN). However, distinguishing between regular (typical) and irregular (atypical) PN is challenging. This study aims to automate the PN detection process using a directional imaging algorithm and classify PN types using machine learning classifiers. The directional imaging algorithm incorporates Principal Component Analysis (PCA), contrast enhancement, filtering, and noise reduction. Applied to the PH2 dataset, this algorithm achieved a 96% success rate, which increased to 100% after pixel intensity adjustments. We created a new dataset containing only PN images from these results. We then employed two classifiers, Convolutional Neural Network (CNN) and Bag of Features (BoF), to categorize PN into atypical and typical classes. Given the limited dataset of 200 images, a simple and effective CNN was designed, featuring two convolutional layers and two batch normalization layers. The proposed CNN achieved 90% accuracy, 90% sensitivity, and 89% specificity. When compared to state-of-the-art methods, our CNN demonstrated superior performance. Our study highlights the potential of the proposed CNN model for effective PN classification, suggesting future research should focus on expanding datasets and incorporating additional dermatological features to further enhance melanoma diagnosis.
- Abstract(参考訳): 数千人の命を救えるメラノーマの早期診断は、皮膚内視鏡画像の解析に大きく依存している。
診断基準の1つは、異常色素ネットワーク(PN)の同定である。
しかし、正規(典型)と不規則(非典型)のPNの区別は困難である。
本研究の目的は,指向性画像を用いたPN検出プロセスの自動化と,機械学習分類器を用いたPNタイプ分類である。
指向性イメージングアルゴリズムは、主成分分析(PCA)、コントラスト強化、フィルタリング、ノイズ低減を取り入れている。
PH2データセットに適用すると、このアルゴリズムは96%の成功率を達成し、ピクセル強度調整後に100%まで向上した。
これらの結果からPN画像のみを含む新しいデータセットを作成した。
次に、PNを非定型クラスと典型クラスに分類するために、CNN(Convolutional Neural Network)とBag of Features(BoF)という2つの分類器を使用した。
200イメージの限られたデータセットから、2つの畳み込み層と2つのバッチ正規化層を備えた、シンプルで効果的なCNNが設計された。
提案したCNNは90%の精度、90%の感度、および89%の特異性を達成した。
最先端の手法と比較すると,CNNは優れた性能を示した。
本研究は,CNNモデルによる効果的なPN分類の可能性を強調し,今後の研究は,データセットの拡大とメラノーマ診断のさらなる向上を目的とした皮膚科的特徴の付加に焦点をあてることを示唆している。
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