Extração de Características e Reconhecimento de Padrões em

Imagens Médicas

Gilson Antonio GiraldiLaboratório Nacional de Computação Científica,

Rio de Janeiro – Brazil

Carlos E. Thomaz e Paulo S.S. RodriguesCentro Universitário da FEI - SP

Tópicos

• Introdução

• Extração de Características em Imagens

• Aprendizagem Supervisionada

• Classificação e Reconhecimento

• Conclusões

Introdução

• Palavras Chaves: Características e Padrão

• Aspectos Computacionais X Cognitivos

• Características: quantidades numéricas

• Reconhecimento de Padrões

• Classificação

Introdução: Aprendizagem Estatística

ORIGINAL/NEW

DATA

PRE-PROCESSING

FEATURE

EXTRACTION

CLASSIFICATION

(Imagens)

(“Segmentação, etc”)

(quantidades numéricas)

(Rede Neural, SVM, etc)

Face Database

Breast Cancer Images

Segmentação

Extração de Características

• Area

• Circularity

• Homegeneity

• Protuberance

• Acoustic Shadow

Espaço de Características e Classificador

Espaço de Características e Classificador

Supervised Statistical Learning

Given a Training set S:

1,1,,,,...,, 11 in

imm yxyxyxS

Find a Classifier Φ:

1

,1

ii

ii

yifcx

yifcx

Statistical Learning: Perceptron

Decision function:

Hebb rule to adapt weights:

SVM Classification

Insights• “Studies of Artificial Intelligence and of Pattern Recognition

by computers have shown that the brain recognize form, motion, depth, and color using strategies that no computer can achieve.”

• “Learning is the process by which we acquire knowledge about the world, while memory in the process by which that knowledge is encoded, stored, and later retrieved.”

• (Kandel et al., 2000)

Biological And Cognitive Foundation

Extrated from “Kandel, Eric R., Schwartz, J. H. e Jessell, Thomas M. {Principles of Neural Science}. 4th. s.l. : McGraw-Hill Medical, 2000.

”

Colaboração: USP, FEI, LNCC

Biological and Cognitive Foundation

Adapted from “Purves, Dale, et al. Neuroscience. s.l. : Sinauer Associates, Inc, 2001.”

Human Memory

Declarative Memory or Explicit Memory

Nondeclarative Memory or Implicit Memory

Episodic Semantic Facts Motor skillsEmotional Response

Pattern Rec.

Long Term Memories Structure

Colaboração: USP, FEI, LNCC

Conclusões

• Neuronios e Modelos Computacionais

• Aspectos Computacionais da Aprendizagem

• Aspectos cognitivos e Biológicos

• Perspectivas para neurociências