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研究生: 蔡承男
Tsai, Cheng-Nan
論文名稱: 資料擴增演算法與最佳傳輸理論於腦部腫瘤辨識的應用
資料擴增演算法與最佳傳輸理論於腦部腫瘤辨識的應用
指導教授: 黃聰明
Huang, Tsung-Ming
口試委員: 林敏雄
Lin, Matthew
陳建隆
Chern, Jann-Long
黃聰明
Huang, Tsung-Ming
口試日期: 2022/01/25
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 數學系
Department of Mathematics
論文出版年: 2022
畢業學年度: 110
語文別: 中文
論文頁數: 35
中文關鍵詞: 最佳傳輸理論資料擴增演算法腦部腫瘤辨識醫學影像
研究方法: 實驗設計法
DOI URL: http://doi.org/10.6345/NTNU202200314
論文種類: 學術論文
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  • 本研究主要為最佳傳輸理論(optimal transport theory) 與資料擴增演算法(data augmentation algorithm) 運用於腦部腫瘤病灶分析;人體的惡性腫瘤為目前全球的10 大死因之一,若能在早期檢測出疾病的存在,可以有效幫助治療,在醫學研究與臨床中,腦腫瘤的主要診斷方式是透過醫學影像,腫瘤的檢測透過核磁共振成像或是電腦斷層掃描以及超聲波圖像。
    本文以3D Unet 作為機器學習的演算法,並在其中應用了最佳傳輸以及資料擴增,希望在有限的臨床資料裡能夠獲得更高的病灶判斷準確度,以協助相關領域的研究人員與從業人員將影像辨識技術應用於臨床病症。

    第壹章 前言 1 第一節 研究動機 1 第貳章 研究背景介紹 2 第一節 腦部腫瘤與醫學影像辨識 2 第二節 測試資料集 4 第三章 最佳傳輸理論(OMT) 5 第一節 OMT問題 5 第二節 兩階段最佳傳輸演算法(TSOMT)5 第四章 資料擴增演算法(Augmentation) 8 第一節 簡介 8 第二節 翻轉(Flipping) 9 第三節 彈性拉伸(Elastic deformation) 9 第五章 研究方法 10 第一節 Dice分數 10 第二節 OMT轉換原始資料 10 第三節 3D U-Net 11 第四節 添加資料擴增演算法 13 第五節 比較資料擴增與僅用OMT的差異 13 第六章 研究成果展示 14 第一節 研究結果呈現 14 第二節 原始資料對於水平翻轉 15 第三節 原始資料對於 σ 為 1.2 之彈性拉伸 17 第四節 原始資料對於 σ 為 2.0 之彈性拉伸 19 第五節 σ = 1.2 對於 σ = 2.0 之彈性拉伸 21 第六節 原始資料對於同時使用水平翻轉與 σ 為 2.0 之彈性拉伸 23 第七節 水平翻轉對於彈性拉伸 25 第八節 水平翻轉對於同時水平翻轉及彈性拉伸 27 第九節 σ 為 2.0 之彈性拉伸對於同時水平翻轉及彈性拉伸 29 第七章 結論 31

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    [30] Create 3-DU-Netlayersforsemanticsegmentationofvolumetricimages:
    MATLABunet3dLayers. https://www.mathworks.com/help/vision/
    ref/unet3dlayers.html.

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