به جمع مشترکان مگیران بپیوندید!

تنها با پرداخت 70 هزارتومان حق اشتراک سالانه به متن مقالات دسترسی داشته باشید و 100 مقاله را بدون هزینه دیگری دریافت کنید.

برای پرداخت حق اشتراک اگر عضو هستید وارد شوید در غیر این صورت حساب کاربری جدید ایجاد کنید

عضویت
فهرست مطالب

جواد حدادنیا

  • خسرو رضایی*، فردین قادری، حامد طاهری گرجی، جواد حدادنیا
    در پروتزهای مدرن، طبقه بندی سیگنال های الکترومایوگرام سطحی (sEMG) تا حد زیادی بر کنترل مطلوب عضلات اثر دارد. اگر چه این سیگنال ها در تشخیص بیماری های عصبی-عضلانی، کنترل دستگاه های پروتز و تشخیص حالات دست مفید هستند، بازشناسی غیرمقاوم آن ها می تواند باعث بروز عارضه های مختلف حرکتی شود. در این مقاله با هدف ایجاد رویکردی بهینه در طبقه بندی سیگنال های الکترومایوگرام سطحی در تشخیص نوع حرکت و نیز شناسایی ژست دست، مدلی جدید طراحی شده است که می تواند در تشخیص بیماری های عصبی-عضلانی، تعیین نوع درمان و فیزیوتراپی مورد استفاده قرار گیرد. با در نظر گرفتن چالش های موجود در شناسایی کلاس های حرکتی دست، روش پیشنهادی از سه گام تشکیل شده است. در گام اول قاب بندی و استخراج ویژگی از سیگنال توسط توصیف گرهای حوزه ی زمان-فرکانس و بعد فراکتال انجام شده، در مرحله ی دوم انتخاب ویژگی با استفاده از یک روش جدید هم جوشی نرم سه رویکرد آزمون-T، آنتروپی و پیچش عام صورت گرفته و در گام سوم طبقه بندی حالات حرکتی و ژست دست با تکیه بر بهینه سازی پارامترهای کرنل ماشین بردار پشتیبان توسط الگوریتم حرکت کاتوره ای گاز انجام شده است. دو مجموعه ی داده ی UC2018 DualMyo و UCI جهت ارزیابی روش پیشنهادی در نظر گرفته شده که از داده ی نخست برای دسته بندی 8 ژست حرکتی و از داده ی دوم برای طبقه بندی 6 نوع حالت حرکت استفاده شده است. عمل کرد راه کار پیشنهادی با میانگین صحت بالای 98% در هر دو مجموعه ی داده رضایت بخش می باشد. برخلاف رویکردهای مشابه که در آن ها طبقه بندی در تعداد طبقه های محدود و با سطح خطای بالا اجرا شده، روش پیشنهادی از دقت، ثبات و اعتمادپذیری قابل قبولی برخوردار است. به کارگیری این روش در طراحی پروتزهای دست موثر بوده و می تواند در کاربردهای توان بخشی و فرایندهای تشخیص بالینی نیز تاثیرگذار باشد.
    کلید واژگان: سیگنال الکترومایوگرام, ژست دست, حالت حرکتی, بعد فراکتال, هم جوشی نرم, طبقه بندی بهینه
    Khosro Rezaee *, Fardin Ghaderi, Hamed Taheri Gorji, Javad Haddadnia
    In modern prostheses, accurate processing of surface electromyogram (sEMG) signals has a significant effect on optimal muscle control. Although these signals are useful for diagnosing neuromuscular diseases, controlling prosthetic devices and detecting hand movements, non-robustness of EMG signal-based recognition will give rise to various movement disorders. In this paper, we present an optimal approach to classify EMG signals for hand gesture and movement recognition, whose purpose is to be used as an efficient method of diagnosing neuromuscular diseases, determining the type of treatment and physiotherapy. The main assumption of this study is to improve the accuracy of recognition and therefore, we proposed a novel hand gesture and movement recognition model consists of three steps: (1) EMG signal features extraction based on time-frequency domain and fractal dimension features; (2) feature selection by soft ensembling of three procedures in which includes two sample T-tests, entropy and common wrapper feature reduction, and (3) classification based on kernel parameters optimization of SVM classifier by using Gases Brownian Motion Optimization (GBMO) algorithm. Two UC2018 DualMyo and UCI datasets have been considered to evaluate the proposed model. The first dataset is used to classify eight hand gestures and the second dataset is employed for the classification of six types of movement. The experiment results and statistical tests reveal that the designed approach has desirable performance with an average accuracy of above 98% in both datasets. Contrary to similar methods that perform classifications in finite classes with high error rates, the integrated method has satisfactory accuracy, robustness and reliability. Not only the proposed method contributes to the design of prostheses, but also provides effective outcomes for rehabilitation applications and clinical diagnosis processes.
    Keywords: Electromyogram, Hand gesture, Hand movement, fractal dimension, Soft ensembling, Optimal classifier
  • سیروس احمدی طوسی *، حسین قیومی زاده، جواد حدادنیا
    مقدمه
    در حال حاضر، سرطان پستان از شایع‏ترین بیماری های زنان است. دسته ‏بندی دقیق تومور سرطان پستان نقش کلیدی را در امر تشخیص پزشکی ایفا می کند. متخصصین به دنبال روش های بهینه جهت بهبود تشخیص این تومور می‏ باشند.
    روش بررسی
    در این مطالعه شبکه عصبی مبتنی بر جغرافیای زیستی ارایه گردیده که با استفاده از آنالیز اجزای اصلی در مرحله آماده ‏سازی و بروز رسانی همزمان وزن‏ها موفق به دسته‏بندی داده ها به عنوان خوش‏ خیم یا بدخیم می گردد. جهت ارزیابی الگوریتم ارایه شده از داده های بانک اطلاعاتی ویسکانسین استفاده شده است.
    یافته ها: دقت تفکیک در حالت عادی یعنی حالتی که از آنالیز اجزای اصلی و الگوریتم بهینه سازی استفاده نشده و تنها شبکه عصبی با نسبت 70-30 داده های آموزش به تست مورد استفاده قرار گیرد، 2/97% است. با بکارگیری آنالیز اجزای اصلی و کاهش 9 ویژگی به 8 ویژگی دقت به 5/98 می رسد. نهایتا با استفاده از الگوریتم بهینه سازی جغرافیای زیستی همراه با اعتبار سنجی ضربدری 10 گانه دقت به 100% رسیده که به میزان قابل توجهی از نتایج بدست آمده از مطالعات دیگر موفق ‏تر است.
    نتیجه‏ گیری: استفاده از این الگوریتم می‏تواند عملکرد شبکه عصبی را بهبود دهد. مقایسه روش ارایه شده با حالت بهینه نشده و در حالتی که فقط ازPCA و شبکه عصبی استفاده شده است، عملکرد بهینه این روش را نشان داد. نتایج حاکی از آن است که مدل ارایه شده در این مقاله دقت بسیار بالایی در تفکیک داده های سرطان پستان دارا می باشد و می توان از آن جهت تشخیص نهایی این سرطان استفاده نمود.
    کلید واژگان: بهینه سازی جغرافیای زیستی, آنالیز اجزای مستقل, شبکه عصبی پرسپترون چند لایه, الگوریتم پس انتشار
    Cyrus Ahmadi Toussi *, Hossein Ghayoumi-Zadeh, Javad Haddadnia
    Introduction
    Breast cancer is the most common cancer in women. Accurate classification of breast cancer has a key role in medical diagnosis. Hence, researchers seek optimized methods to improve tumor diagnosis.
    Methods
    The current study presents bio-geographical based optimization neural network for classifying data as benign and malignant using principal component analysis in preprocessing stage and updating weights concurrently. The presented algorithm was assessed using the data from Wisconsin databank.
    Results
    Classification accuracy in a normal state, that is, without applying principal component analysis and an optimization algorithm, and applying only neural network at a ratio of %70 to %30 from training and testing set is %97.2. Accuracy reaches %98.5 after applying principal component analysis and decreasing features from nine to eight. Finally, using bio-geographical based optimization algorithm with a 10-fold cross validation, accuracy reaches %100, which is significantly more successful than other similar studies.
    Conclusion
    Applying this algorithm can optimize the performance of the neural network. The optimal performance of this method is revealed by comparing the proposed method with the non-optimized method and the approach which used only PCA and neural network method. The results suggest that the method presented in this paper had a high accuracy in classifying breast cancer data and can be used for its diagnosis.
    Keywords: Bio, geographical Based Optimization, Principal Component Analysis, Multi, layer Perceptron, Back Propagation Method
  • امید رحمانی سریاست، جواد حدادنیا *، حسین قیومی زاده
    مقدمه
    ماموگرافی رایج‏ترین روش غربالگری برای تشخیص سرطان پستان است. در این مقاله یک سیستم کمکی برای تشخیص خوش‏خیمی و بدخیمی توده ها ارایه شده است.
    روش بررسی
    در این روش ابتدا با استفاده از حذف نویز و افزایش وضوح تصویر، توده ها را آماده بخش‏بندی می‏کنیم. سپس با استفاده از یک الگوریتم جدید بر مبنای رشد ناحیه، توده مورد نظر را بخش‏بندی کرده و ویژگی های از بافت و مرز آن استخراج می‏کنیم. در ادامه با استفاده از یک معماری نوین رده‏بندهایی را با یکدیگر ترکیب کرده و از این رده‏بند مرکب جهت دسته‏بندی خوش‏خیمی و بدخیمی توده ها بهره می‏گیریم.
    یافته ها: این سیستم بر روی دو پایگاه داده مورد ارزیابی قرار گرفته است و نتایج حاصل نشان‏دهنده این است که سیستم کمکی پیشنهادی از لحاظ دقت کاملا قابل رقابت با سیستم‏های مدرن موجود می‏باشد. دقت حاصل شده در پایگاه دادهMIAS برابر با 93% و در پایگاه داده DDSM برابر با 90% بوده است.
    نتیجه گیری: به طور کلی می‏توان نوآوری های موجود در این مقاله را در معرفی یک سیستم خودکار تطبیقی بر مبنای الگوریتم رشد ناحیه جهت بخش‏بندی توده ها، استفاده از توصیف‏گرهای مبتنی بر تجزیه مود ذاتی و معرفی یک معماری جدید برای ترکیب رده بندها استفاده کرد.
    کلید واژگان: سرطان پستان, ماموگرافی, خوش خیمی و بدخیمی
    Omid Rahmani Seryasat, Javad Haddadnia *, Hossein Ghayoumi Zadeh
    Introduction
    Mammography is the most common modality for screening breast cancer. In this paper a computer aided system is introduced to diagnose benignity and malignancy of masses.
    Methods
    In the first step of the proposed method, masses are prepared for segmentation using a noise reduction and contrast enhancement technique. Afterwards, a region of interest is segmented using a new adaptive region growing algorithm, and boundary and texture features are extracted to form its feature vector. Consequently, a new robust architecture is proposed to combine weak and strong classifiers to classify masses. Finally, the proposed mass diagnosis system was also tested on mini-MIAS and DDSM databases.
    Results
    The obtained results indicate that the proposed system can compete with the state-of-the-art methods in terms of accuracy.
    Conclusion
    The novelties of the proposed system can be summarized as presenting a new automatic adaptive region growing algorithm to extract boundary of masses, using descriptors based on empirical mode functions, and introducing a new framework for combing classifiers.
    Keywords: Breast Cancer, Mammography, Benign, Malignant
  • حسین قیومی زاده*، سوگل معصوم زاده، شیرین نور، سوگل کیان ارثی، زهرا عیوضی زاده، فریناز جنیدی شریعت زاده، جواد حدادنیا، فرنوش خمسه، نسرین احمدی نژاد
    دمای بدن انسان می تواند شاخصی طبیعی برای تشخیص برخی از بیماری ها باشد. در دهه های اخیر تحقیقات وسیعی برای افزایش استفاده از دوربین های حرارتی و به دست آوردن ارتباط نزدیک بین فیزیولوژی حرارتی و دمای پوست انجام شده است. تصویربرداری حرارتی (ترموگرافی) با استفاده از روش مادون قرمز شیوه ای سریع، غیرتهاجمی، بدون تماس و انعطاف پذیربرای نظارت بر درجه حرارت بدن انسان می باشد. در این مقاله با بررسی مطالعات انجام شده در دو بازه زمانی پیش و پس از سال 2000 و با تاکید بیشتر بر روی مقالات جدید، در مورد نحوه انجام و ارزیابی تصویربرداری حرارتی، ابعاد مختلف انجام تصویربرداری وتکنولوژی های موجود در این عرصه و معایب این روش، در تشخیص سرطان پستان، توضیحاتی ارایه خواهد شد. تصویربرداری حرارتی در دو حوزه پزشکی و مهندسی پزشکی در تشخیص سرطان پستان مورد استفاده پژوهشگران قرار می گیرد. ترموگرافی، داده هایی پیرامون ساختارهای مورفولوژی پستان فراهم نمی کند، اما داده های عملکردی دما و شرایط عروق بافت پستان را ارایه می دهد. گمان می رود این تغییرات عملکردی پیش از آغاز تغییرات ساختاری که در نتیجه بیماری و یا سرطان پدید می آیند، ایجاد شوند. در حال حاضر تصویربرداری حرارتی، روشی در جهت غربالگری و یا روش تشخیصی در مراکز معتبر علمی ثابت نگردیده است. اما مراکز مختلفی وجود دارد که با کمک سیستم های نرم افزاری طراحی شده در این زمینه جهت معاینه و بررسی استفاده می کنند. روش تصویربرداری حرارتی موثر است در جهت غربالگری سرطان پستان (با توجه به هزینه پایین و عدم مضربودن) که این تاثیر با ترکیب روش های دیگر همچون ماموگرافی افزایش خواهد یافت، اما در جهت تشخیص نوع توده (خوش خیمی و بدخیمی) و بیماری های مرتبط با بافت پستان هنوز از جایگاه چشمگیری برخوردار نمی باشد.
    کلید واژگان: سرطان پستان, تصویربرداری حرارتی, هوش مصنوعی
    Hossein Ghayoumi Zadeh*, Sogol Masoumzadeh, Shirin Nour, Sogol Kianersi, Zahra Eyvazi Zadeh, Farinaz Joneidi Shariat Zadeh, Javad Haddadnia, Farnoosh Khamseh, Nasrin Ahmadinejad
    Breast cancer is the most common cancer in women and one of the leading of death among them. The high and increasing incidence of the disease and its difficult treatment specifically in advanced stages, imposes hard situations for different countries’ health systems. Body temperature is a natural criteria for the diagnosis of diseases. In recent decades extensive research has been conducted to increase the use of thermal cameras and obtain a close relationship between heat and temperature of the skin's physiology. Thermal imaging (thermography) applies infrared method which is fast, non-invasive, non-contact and flexibile to monitor the temperature of the human body. This paper investigates highly diversified studies implemented before and after the year 2000. And it emphasizes mostly on the newely published articles including: performance and evaluation of thermal imaging, the various aspects of imaging as well as The available technology in this field and its disadvantages in the diagnosis of breast cancer. Thermal imaging has been adopted by researchers in the fields of medicine and biomedical engineering for the diagnosis of breast cancer. With the advent of modern infrared cameras, data acquisition and processing techniques, it is now possible to have real time high resolution thermographic images, which is likely to surge further research in this field. Thermography does not provide information on the structures of the breast morphology, but it provides performance information of temperature and breast tissue vessels. It is assumed that the functional changes occured before the start of the structural changes which is the result of disease or cancer. These days, thermal imaging method has not been established as an applicative method for screening or diagnosing purposes in academic centers. But there are different centers that adopt this method for the diognosis and examining purposes. Thermal imaging is an effective method which is highly facilitative for breast cancer screening (due to the low cost and without harms), also, its impact will increase by combining other methods such as a mammogram and sonography. However, it has not been widely recognizesd as an accepted method for determineing the types of tumors (benign and malignant) and diseases of breast tissue.
    Keywords: artificial intelligence, breast cancer, thermal imaging
  • فاطمه ولی پوری گودرزی*، جواد حدادنیا، مریم هاشمیان
    هدف
    سرطان پوست شایع ترین سرطان در ایران بوده و ملانوم بدخیم از خطرناک ترین انواع سرطان پوست است. هدف از انجام این مطالعه، ارزیابی تصاویر(Spatial Thermographic Imaging [STI]) در افتراق ضایعات خوش خیم و بدخیم پوستی بود.
    روش اجرا: مطالعه ی حاضر روی 110 تصویر STI تهیه شده از ضایعات مشکوک به ملانوم بدخیم صورت گرفت و تشخیص خوش خیمی یا بدخیمی ضایعه براساس تشخیص تغییرات بافتی با استفاده از فیلترهای texture صورت گرفت. داده های به دست آمده با استفاده از این روش تصویربرداری با نتایج آسیب شناختی بیوپسی پوست مقایسه شد.
    نتیجه گیری
    STI به عنوان یک روش غیرتهاجمی و احتمالا مقرون به صرفه ی بالقوه ی برای تشخیص ملانوم بدخیم پوست براساس تغییرات مشاهده شده در بافت، مطرح می گردد.
    کلید واژگان: سرطان پوست, ملانوم بدخیم, گرمانگاری, تشخیص
    Fatemeh Valipoori Goodarzi *, Javad Haddadnia, Maryam Hashemiyan
    Background And Aim
    Malignant melanoma is one of the most dangerous types of skin cancer. The aim of this study was to evaluate Spatial Thermographic Imaging (STI) in differentiating benign from malignant skin lesions.
    Methods
    One-hundred and ten STI images were taken from the volunteers who had lesions being suspected for malignant melanoma. Benignity or malignancy of lesions was determined according to the changes detected in tissue using texture filters. The STI data were compared with histopathology results.
    Results
    Out of 110 investigated patients with STI, three cases of malignant melanoma were found. Two cases were in men and the other one was in a woman. Accuracy of STI in diagnosis of malignant melanoma was 98%.
    Conclusion
    STI may potentially be used as a non-invasive method for the detecting skin malignant melanoma.
    Keywords: skin cancer, malignant melanoma, thermography, diagnosis
  • حسین قیومی زاده *، نسرین احمدی نژاد، محمدرضا بغدادی، جواد حدادنیا
    مقدمه
    دمای بدن انسان می تواند شاخصی طبیعی برای تشخیص برخی از بیماری ها باشد. تصویر برداری حرارتی (ترموگرافی) با استفاده از روش مادون قرمز شیوه ای سریع، غیرتهاجمی، بدون تماس و انعطاف پذیربرای نظارت بر درجه حرارت بدن انسان می باشد. هدف مطالعه حاضر تعیین ارزش تشخیصی تصویربرداری حرارتی در شناسایی برخی از بیماری های بافت پستان می باشد.
    روش بررسی
    نوع مطالعه به صورت بررسی مقطعی می باشد، که با استفاده از دوربین مادون قرمز غیرتماسیINFREC R500 قابلیت های روش ترموگرافی مورد بررسی و ارزیابی قرار گرفته است. مطالعات بر روی 60 نفر از افراد مشکوک به بیماری های بافت پستان مراجعه کننده به مرکز تصویربرداری امام خمینی انجام شده و اطلاعات حاصل از پرسشنامه ها، معاینات کلینیکی انجام شده، نتایج تشخیصی برآورده شده از تصاویر سونوگرافی و بیوپسی وترموگرافی آنها با یکدیگر، زیر نظر متخصصین مربوطه مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفتند.
    یافته ها
    پس از آنالیز نتایج مشخص گردید که روش ترموگرافی با استفاده از تکنیک عدم تقارن و عدم وجود عارضه پستان تخلیه شده بواسطه سرطان قبلی در شناسایی هیپواکو، و توده کیستیک، مفید بوده است و دارای دقت شناسایی عدم تقارن به ترتیب 89/91% و 30/92% و همچنین دارای دقت شناسایی مکان دقیق آنها به ترتیب 53/61% و 75% می باشد، و در شناسایی توده هتروژن، فیبروآدنوما، توده اینترادکتال موثر است اما در شناسایی ایزواکو و توده کلسفیه ناتوان است.
    نتیجه گیری
    با توجه به نتایج به دست آمده از تحقیق و همچنین بی خطر بودن روش ترموگرافی به جهت عدم پرتودهی به بیمار، ارزان بودن و تشخیص نسبتا مناسب آن در بیماری های مرتبط با بافت پستان جهت غربالگری اولیه و مکمل روش های تشخیصی سودمند است.
    کلید واژگان: ترموگرافی, تصویربرداری حرارتی, سرطان پستان, INFREC R500
  • بهاره نصرتی نیا، جواد حدادنیا
    سابقه و هدف
    در فرایند پزشکی از راه دور (Telemedicine)، استفاده از تکنیک های دیجیتالی در تشخیص بیماری ها سبب شده تا پزشکان جهت آرشیو و نگهداری اطلاعات بیماران به منابع ذخیره سازی و نیز پهنای باند بالا در انتقال داده ها نیاز پیدا کنند.
    مواد و روش ها
    هدف از ارائه این مقاله، معرفی یک شیوه کارآمد در فشرده سازی چند مرحله ای اطلاعات مربوط به تصاویر ماموگرافی بر اساس شبکه های عصبی مصنوعی و الگوریتم L-M است. در ابتدا تصویر ماموگرافی با ورود به شبکه عصبی، این امکان را خواهد داشت که با کمترین میزان تخریب و درجه فشردگی بالا در لایه نخست فشرده شود.
    یافته ها
    پیاده سازی مراحل فشرده سازی تصاویر ماموگرافی با استفاده از تصاویر 128 زن با سنین 55/6±41/46 سال و شاخص توده بدنی 5/5±78/36 از سطح 3 کلینیک تخصصی از شهر سبزوار صورت گرفت و مشاهده شد که به ترتیب متوسط مجذورات خطا برابر (MSE) 24/4، بیشترین نسبت تفاوت برابر 46/33 و نسبت فشرده سازی 8:1 در خروجی الگوریتم حاصل آمدند؛ عملکرد قابل قبول سیستم بر اساس طراحی دقیق نرم افزاری بوده و به همین دلیل کارایی مناسبی را در عمل به همراه دارد.
    نتیجه گیری
    بر مبنای قابلیت اطمینان به خروجی نرم افزار در فشرده سازی و انتشار و به دلیل عدم تخریب اطلاعات اساسی تصاویر ماموگرافی در زمان فشرده شدن، تشخیص در مرحله اکتشاف با تشخیص در واقعیت مطابقت بالایی دارد و از این رو سیستم امکان پیاده سازی را در مراکز بیمارستانی در آرشیو تصاویر ماموگرافی داراست و انجام آن را توجیه می کند.
    کلید واژگان: سرطان, پستان نگاری, پردازش تصویر, فشرده سازی تصویر و شبکه های عصبی
    Nosratinia.B., Haddadnia.J
    Introduction
    In the process of telemedicine, the use of digital techniques for the diagnosis of diseases has made physicians to use ring resources and high bandwidth in data transfer for archiving and storing patient information.
    Methods
    The aim of this paper is to introduce an efficient way of multi-stage compression of mammographic image data based LM algorithm and artificial neural networks. First, the data derived from mammographic images are given to multi-layer neural network and the proposed structure allows the sample images to be formed with the minimum damage and the degree of compaction in the first layer.
    Results
    The compression process of the mammography images was implemented using images of 128 women aged 46.41±6.55 with a BMI of 36.78 ±5.5 collected from three specialized clinics in Sabzevar. The analysis yielded a mean square error (MSE) of 4.24 with the highest difference ratio of 33.46 and compression ratio of 8: 1in the output of the algorithm. The system performance was acceptable based on the accurate design of the software, and therefore it demonstrated high efficiency in practice.
    Conclusion
    Given the reliability of software output in the compression and release and the fact that mammographic images are not completely degraded during compression, the diagnosis in the discovery stage is highly consistent with the diagnosis in the reality. Therefore, this system has the capacity to be implemented in hospitals for archiving mammography images and its application is justifiable.
    Keywords: Cancer, Breast prints, Image processing, Image compression, neural networks
  • محمد فیوضی*، جواد حدادنیا، نسرین ملانیا، محمد محمد زاده
    مقدمه
    دیابت بیماری است که علاوه بر پیشگیری، نیاز به مراقبت های فراوانی از قبیل پیش بینی صحیح میزان نوسانات سطح قند خون دارد. از مهم ترین عوارض این بیماری می توان به بیهوشی، کما و حتی مرگ اشاره کرد. امروزه در این بیماران، تعیین صحیح دز انسولین براساس تجربه یا دانش پزشکان با استفاده از تعامل با بیماران مشخص می شود، هر چند که وجود خطاهای انسانی اجتناب ناپذیر است. در این مطالعه سعی شده است تا پیش بینی صحیحی از نیاز 48 ساعت آینده انسولین برای بیماران به دست آید.
    روش ها
    124 بیمار دیابتی نوع دو و 188 فرد مشکوک به بیماری نوع دو براساس 12 ویژگی با انتخاب تصادفی از بین افراد مراجعه کننده به مرکز تحقیقات دیابت دانشگاه علوم پزشکی سبزوار در فاصله سال های 1385 تا 1390 مورد مطالعه و بررسی قرار گرفتند. سیستم پیشنهادی نویسندگان دارای چندین زیر سیستم از قبیل الگوریتم های تکاملی (BPSO1) به منظور انتخاب بهترین و موثرترین ویژگی ها، الگوریتم های داده کاوی (SVM2) به منظور تشخیص و دسته بندی ویژگی های موثر از غیر موثر و سیستم های انطباقی فازی عصبی (ANFIS3) به منظور تخمین، یادگیری و تطبیق در جهت پیش بینی صحیح، مورد استفاده قرار گرفته است. تمام شبیه سازی ها توسط نرم افزار MATLAB انجام شده است.
    یافته ها
    سیستم پیشنهادی براساس بهترین ویژگی ها در بانک داده در قالب ترکیب و تعامل موفق شد به دقت بالایی با کمترین خطا دست یابد. این سیستم در مقایسه با سایر روش های معمول از سرعت قابل توجه، عملکرد مناسب و دقت بالایی برخوردار است. سیستم پیشنهادی در قالب ترکیب و تعامل با زیر سیستم ها موفق شد به نرخ ویژگی 1/ 84 درصد، 91 درصد در حساسیت و به دقت 9/ 92 درصد، دست یابد.
    نتیجه گیری
    در این تحقیق با توجه به ضرورت تعیین صحیح و به موقع میزان انسولین برای بیماران، روشی نوین مبتنی بر ترکیب سیستم های هوشمند جهت پیش بینی صحیح دزانسولین برای بیماران ارائه شده است. با به کارگیری سیستم پیشنهادی علاوه بر مشخص شدن نیاز صحیح انسولین برای بیماران از مشکلاتی همچون بستری و مراقب های طولانی و طاقت فرسای بیماران برای مشخص شدن نیاز انسولین آن ها پیشگیری شده است.
    کلید واژگان: دیابت, بازشناسی الگو, پیش بینی, دز انسولین, فرآیندهای پردازش و هوشمند مصنوعی
    Mohammad Fiuzy*, Javad Haddadni@Hsu.Acir, Nasin Mollania, Mohammad Mohammad Zedeh
    Background
    Diabetes is such diseases that need high quality beside prevention such as correctly predict fluctuations in blood glucose levels. The main complications of the disease can be anesthesia, coma and even death. Today, in these patients, the correct dose of insulin determined based on experience or doctors knowledge, and interact between the patients and physician, although there is an inevitable human errors.
    Methods
    In this study based on applied method, 124 patients and 188 healthy subjects based on 12 features by Random Selection, Who had been referred to Research Center for Diabetic in Sabzevar university of Medical Science since 2006 to 2011 were studied. The proposed system has several subsystems, such as evolutionary algorithms (BPS 1) to select the most effective features, Data Mining Algorithms (SVM 2) to detect and classify the features from the non-effective features. Adaptive Neuro fuzzy systems (ANFIS 3) to estimate learn and adaptation in order to correctly predict have been used.
    Results
    In this study, we try to use artificial intelligence systems to determine the correct dose of insulin for diabetics. The proposed system combines the best attributes in the database in the form the interaction was able to achieve high accuracy with the lowest error. The proposed system based on best features in the database in the interaction form was able to achieve high accuracy with the lowest error. The proposed system in the form of composition and interaction with the subsystem was able to achieve carefully 84.1% in specificity, 91% in sensitivity and 92.9% in accuracy.
    Conclusion
    In this research, due to the importance of correct and timely determination of insulin for diabetics, a new method based on the combination of intelligent systems is presented. Thus, the results obtained in previous articles and studies provide significantly improved.
    Keywords: Artificial Intelligent, Insulin, Pattern Recognition, Prediction
  • فاطمه ولی پوری گودرزی *، جواد حدادنیا، طاهره حبشی زاده، مریم هاشمیان
    زمینه و هدف
    در حال حاضر چندین روش برای اندازه گیری چربی زیرپوستی بدن وجود دارد اما این روش ها محدودیت های زیادی دارند. در این پژوهش سعی شد تا یک الگوریتم خوشه بندی برای اندازه گیری ضخامت بافت چربی زیر پوستی در تصاویر ترموگرافی ارایه شود.
    روش بررسی
    مطالعه حاضر از نوع تحقیقات کاربردی است که بر روی 100 نفر از افراد مراجعه کننده به بیمارستان شهید مبینی سبزوار (از فروردین 1392 تا آذر 1392) صورت گرفت و ضخامت چربی زیرپوستی آنها بر اساس الگوی حرارتی و استفاده از روش های کلاستربندی K-Means و Fuzzy c-means و الگوریتم اجزای متصل برگشتی محاسبه شد.
    یافته ها
    تمام اندازه گیری های انجام شده بر روی تصاویر حرارتی، توسط روش پیشنهادی، با روش سونوگرافی مقایسه شد، که نتیجه این مقایسه یکسان دانستن این اندازه گیری ها با تقریب قابل قبول از نظر پزشک رادیولوژیست نسبت به روش سونوگرافی بود. در بررسی فوق مقدار حساسیت تشخیصی برابر با یک و میزان کسر منفی نادرست، صفر بود.
    نتیجه گیری
    روش ارایه شده در این مقاله به عنوان یک روش غیرتهاجمی و مقرون به صرفه برای اندازه گیری ضخامت چربی زیرپوستی مورد توجه قرار می گیرد.
    کلید واژگان: چربی زیرپوستی, ترموگرافی, کلاستربندی, برچسب گذاری اجزا
    Fatemeh Valipoori Goodarzi *, Javad Haddadnia, Tahereh Habashi Zadeh, Maryam Hashemiyan
    Background
    Currently، there are many techniques to measure subcutaneous body fat but these methods have many limitations. In this study، we tried to provide a clustering algorithm to measure the thickness of subcutaneous fat in thermography images.
    Methods
    For the detection of subcutaneous adipose tissue in the midline area (from pubis to the xiphoid process)، imaging takes place in the right or left lateral sides of the concerned person and to detect this tissue at the left and right flank (from ribs to the iliac crest)، imaging takes place from the front. This study was done on 100 subjects (50 female، 50 male) of patients referred to the Shahid Mobini Hospital of Sabzevar since April 2013/4 to December، 2013 and the thickness of their subcutaneous fat in midline abdomen from pubis to the xiphoid process and flank from ribs to the iliac crest were measured based on thermal model and using K-Means and Fuzzy c-means (FCM) clustering methods and also recursive connected components algorithm.
    Results
    Subcutaneous fat tissue can quickly appear in the thermogram as an area of low temperature and since in the thermal images، temperature is characterized by the color، as a result، subcutaneous fat tissue must have lower levels of color (temperature) relative to internal body tissues. All the measurements based-on thermal images to determine the maximum thickness of subcutaneous fat were compared with ultrasound. The results of our method were similar to the results of ultrasound method done by a radiologist، with the acceptable approximation.
    Conclusion
    The method presented in this paper is considered as a noninvasive and cost-effective method to measure the thickness of subcutaneous body fat.
    Keywords: clustering, components labeling, subcutaneous fat, thermography
  • محمد فیوضی*، جواد حدادنیا، علیرضا مسلم، محمد محمدزاده
    زمینه و هدف
    از مهم ترین نشانه های صرع می توان به تشنج، اشاره کرد. پیش بینی و تشخیص به موقع حمله تشنجی به طور چشمگیری آسیب های ناشی از آن را در افراد صرعی کاهش می دهد. از مشکلات اساسی مربوط به این اختلال عصبی عدم توانایی در پیش بینی به موقع وقوع حملات تشنجی می باشد.
    مواد و روش کار
    به دلیل تصادفی بودن فرآیندهای الکتریکی منجر به صرع رفتار سیگنال های مغزی را به صورت یک دنباله در واحد زمان می توان بیان کرد. این تحقیق 300 مصروع در سه گروه طبیعی، مرحله قبل از تشنج و تشنج بررسی شدند. بر این اساس داده ها پس از دریافت، پیش پردازش شدند، سپس به دنبال استخراج ویژگی های خاص، توسط الگوریتم پیشنهادی، پیش بینی قابل قبول و مناسبی بر روی آن ها صورت می گیرد. در نهایت به منظور اعتبار سنجی نهایی، از روش ارزیابی چند دسته ایی هم عرضی (k-fold) استفاده شده است.
    یافته ها
    ابتدا توسط تبدیل پردازشگر ویولیت (WT3) آرتیفکت های احتمالی حذف شد، در مرحله بعد توسط الگوریتم هوشمند پرندگان (BPSO4) بهترین ویژگی ها (تاخیرها) بدست آمد، سپس توسط الگوریتم ماشین بردار پشتیبان (SVM5)، کاهش بعد ویژگی ها (تاخیرها) به منظور مدیریت داده ها انجام شد. در پایان ارزیابی نهایی و اعتبار سنجی نهایی صورت گرفت، تا دقت الگوریتم با 2 واحد زمانی تاخیر در پیش بینی تایید شود.
    نتیجه گیری
    سیستم پیشنهادی در قالب ترکیب و تعامل به دقت پیش بینی بالایی دست یافت. روش های حاضر علی رغم دقت بالا؛ در پیش بینی توانایی چندانی ندارند. مقایسه این روش و روش های موجود نشان از دقت و کارایی بالای این سیستم دارد.
    کلید واژگان: صرع, پیش بینی, الکتروانسفالوگرام, سری زمانی, سیستم های هوشمند
    M. Fiuzey *, J. Haddadnia, Ar Moslem, M. Mohammad, Zadeh
    Background and Objectives
    Seizures can be noted to the main symptom of epilepsy. Seizures prediction or early diagnosis for people reduces significantly injuries of epilepsy. The main problem that related to neurological disorders is an inability to timely prediction or the occurrence of seizures.
    Material And Method
    EEG signals are Stochastic Process that can be treated as a sequence in time or in other words can be stated time series. In this study 300 epileptic patients categorized in three groups: normal, before and during the convulsive seizures were studied. Accordingly, after receiving data, they were preprocessed, then for Prediction time occurrence extracted special features by propose Algorithm. Eventually In order to final validate the cross-evaluation method (k-fold) has been used.
    Result
    Firstly by wavelet transforms (WT), removed possible artifacts. In the next step by Binary Particle Swarm Optimization (BPSO) the characteristics (delay) are obtained. Then SVM algorithm (SVM) was performed to dimension reduction and manage the data (delay) so final Prediction that applied by Adaptive Nero Fuzzy Inference System Based on Optimal Delay. The final evaluation and final validation were done and the algorithm accurately in predicts by 2 units in delay approved.
    Conclusion
    The Proposed System achieved a high accurate by interaction in introduced method. Despite the high accuracy, the present methods have a little ability in predicting seizure. Comparing the current methods indicate accuracy and high efficiency of the present approach.
    Keywords: Epilepsy, Prediction, Electroencephalogram, Time series, intelligent systems
  • علیرضا کاشفی، جواد حدادنیا
    مقدمه
    زخم پای دیابتی (Diabetic foot ulcers) یکی از شایع ترین عوارض مربوط به دیابت است که بیش از 15 درصد افراد دیابتی را مبتلا می سازد. از سوی دیگر به دلیل مشکلات موجود در سیستم ایمنی بدن افراد دیابتی، ترمیم این زخم ها معمولا به کندی صورت می گیرد و این امر احتمال گانگرن شدن پا، قطع اندام و حتی مرگ را به طور چشمگیری افزایش می دهد. روش های مرسوم برای تشخیص نواحی در معرض زخم که بر اساس معاینه و لمس کردن پوست می باشند، معمولا نمی توانند تغییرات مربوط به یکپارچگی پوست را در زمان مناسب آشکار کرده تا از ایجاد زخم جلوگیری شود. بنابراین در سال های اخیر تصویر برداری حرارتی از اندام به عنوان یک روش جدید در تشخیص زودهنگام ناحیه در معرض زخم مورد توجه قرار گرفته است. این روش ها بر اساس مقایسه دمای کف پای چپ و راست برای شناسایی ناحیه التهاب صورت می گیرد.
    روش ها
    در این مطالعه از 25 نفر از شرکت کنندگان در آزمایشگاه پردازش تصویر دانشگاه حکیم سبزواری در شرایط استاندارد تصاویر حرارتی گرفته شده، سپس الگوریتمی کاملا خودکار به منظور مقایسه دقیق تصاویر حرارتی و استخراج نواحی پرحرارت از ماتریس دمایی برای مقایسه نظیر به نظیر درجه حرارت پای چپ و راست افراد به منظور شناسایی ناحیه دارای التهاب پنهان طراحی گردید.
    یافته ها
    سیستم پسشنهادی طراحی شده براساس تکنیک های پردازش تصویر و بینایی ماشین موفق به یافتن دو مورد التهاب در بین افراد شرکت کننده در این پژوهش شد. میزان دقت (Accuracy)، حساسیت (Sensitivity) و ویژگی (Specificity) الگوریتم به ترتیب برابر با 90%، 100%، 88% به دست آمد.
    نتیجه گیری
    بر خلاف تحقیقات گذشته که بیشتر به صورت کیفی بر روی تصاویر حرارتی عمل می کردند، این مطالعه موفق به طراحی سیتمی کاملا هوشمند جهت مقایسه کمی نقاط نظیر به نظیر در کف پای چپ و راست افراد به منظور شناسایی ناحیه التهاب گردید. این در حالی است که به گفته محققان، زمانی که یک بیمار آزمایش مونوفیلمان (monofilament test) را حس نمی کند و نمی تواند دمای کف پای خود را متوجه شود، در واقع تنها روش پیش بینی و پیشگیری از ایجاد زخم پا در یک پای بدون حس، تشخیص تفاوت دما است که الگوریتم طراحی شده در این تحقیق به خوبی و با دقت، صحت و مقبولیت مناسب این خواسته را برآورده می کند.
    کلید واژگان: زخم پای دیابتی, تصاویر حرارتی, تکنیک های بینایی ماشین
    Alireza Kashefi, Javad Haddadnia
    Background
    Diabetic foot ulcers are one of the most common complications of diabetes that affect more than 15 percent of diabetic people. In the other hand، due to problems in the immune system of diabetic patients، these ulcers are often slow to take hold and this dramatically increase the risk of gangrene، amputation and even death. Conventional methods to identify vulnerable areas to ulcers that are based on the examination and palpation of the skin، this usually can’t reveal changes of integrity of the skin at the right time to prevent the ulcers. Therefore in recent years، thermal imaging from the body as a new method to early diagnosis has been considered to be as a ulcers area. This method is based on comparing the left and right feet‘s temperature to identify areas of inflammation occurs.
    Methods
    In this study from 25 participants feet’s thermal images were taken in the Image Processing Laboratory، University of Hakim Sabzevari at standard conditions and Then The algorithm is fully automatic order to compare the thermal image accurately and extraction of passionate area from the temperature matrix for correspondent comparison of left and right feet‘s temperature Is designed to identify areas of hidden inflammation.
    Results
    The proposed system is designed based on image processing and computer vision techniques، Able to find two cases of inflammation were among the participants in the study. The accuracy، sensitivity and specificity of the algorithm، respectively equal of 90%، 100% and % 88 achieved.
    Conclusion
    Unlike past researches that is more for the quality of their action on the thermal images، we managed to design quite a smart system that quantitatively comparing peer to peer parts of the left and right people’ planetary، in order to identify the inflammation area. While the researchers said that when a patient does not feel the monofilament testing and couldn’t noticed the temperature of his/her soles of his/her feet، In fact، the only method to prediction and prevention of creating ulcers in a foot without sense، is detecting the temperature difference، that designed algorithm in this research well and accurately، makes meet The authenticity and acceptability of this demands.
    Keywords: Diabetic foot ulcers, thermal image, computer vision techniques
  • فاطمه ولیپوری گودرزی*، جواد حدادنیا، مریم هاشمیان
    ز و ف: سرطان پوست شایعترین نوع سرطان بوده و 75% کل موارد سرطان را در جهان تشکیل میدهد. ملانوم بدخیم، تهاجمی ترین نوع سرطان پوست است که بسیار بدخیم و کشنده است. هدف از انجام این مطالعه، ارزیابی الگوی حرارتی تصاویر فروسرخ در افتراق ضایعات خوشخیم و بدخیم پوستی بود.
    روش اا: مطالعه حاضر برروی 120 نفر (60 نفر زن و 60 نفر مرد) دارای ضایعهی مشکوک به ملانوم بدخیم صورت گرفت و تشخیص نوع ضایعه (خوش خیمی یا بدخیمی) براساس الگوی حرارتی و با استفاده از روش کلاستربندی Fuzzy C-Means (FCM) انجام شد. در این تصویربرداری، تفاوت در پاسخهای حرارتی بین بافت سالم و ضایعه مقایسه و داده های به دستآمده با نتایج بیوپسی مقایسه شد.
    در 120 نمونهی مورد مطالعه، 3 مورد سرطان پوست (2 مرد و 1 زن) وجود داشت که با الگوی حرارتی تصاویر فروسرخ نیز قابل شناسایی بودند.
    ی: در حال حاضر روش های جدیدی برای تشخیص سرطان پوست به ویژه ابزارهای تشخیصی غیرتهاجمی، در آزمایشگاه های متعدد کشف شده است. روش ارائهشده در این مقاله به عنوان یک روش غیرتهاجمی و مقرونبهصرفه برای تشخیص سرطان پوست مورد توجه قرار میگیرد.
    کلید واژگان: پوست, سرطان پوست, ملانوم بدخیم, ترموگرافی, الگوریتم خوشهبندی
    Fatemeh Valipoori Goodarzi *, Javad Hadadnia, Maryam Hashemiyan
    Background And Aim
    Skin cancer is the most common type of cancer constitutes and 75% of all cancers in the world. Malignant melanoma is the most invasive and lethal form of skin cancer. The objective of this study was to evaluate infrared thermography in differentiation of benign and malignant skin lesions.
    Methods
    This study was conducted on 120 patients (60 female، 60 male) with a lesion suspicious for melanoma and identifying the type of lesion (benign or malignant) based on thermal model using Fuzzy C-Means (FCM) clustering. In this imaging method، the difference on temperature responses between the normal and abnormal tissue was compared and data obtained was compared with biopsy results.
    Results
    In 120 cases studied، 3 cases of skin cancer (2 male، 1 female) were found which all could be detected based on analysis of thermal images.
    Conclusion
    At present، new methods for the detection of skin cancer، especially non-invasive diagnostic tools، have been discovered in several laboratories. The method presented in this paper could be considered as a non-invasive and cost effective method for the detection of skin cancer.
    Keywords: skin, skin cancer, melanoma, thermography, focused clustering algorithm
  • حسین قیومی زاده، جواد حدادنیا*
    دمای بدن انسان می تواند شاخصی طبیعی برای تشخیص برخی از بیماری ها باشد. تصویر برداری حرارتی (ترموگرافی) با استفاده از روش مادون قرمز شیوه ای سریع، غیرتهاجمی، بدون تماس و انعطاف پذیربرای نظارت بر درجه حرارت بدن انسان می باشد. علاوه بر این، تصویر برداری حرارتی می تواند نقشه درجه حرارت سطح بدن را بدون تماس با آن، ارایه نماید. در سال های اخیر تحقیقات وسیعی برای افزایش استفاده از دوربین های حرارتی و به دست اوردن ارتباط نزدیک بین فیزیولوژی حرارتی و دمای پوست انجام شده است. تصویر برداری حرارتی در تشخیص سرطان پستان، بیماری های مرتبط با پاتولوژی خون (نظیر آرتریو اسکلروز، بیماری عروق محیطی،ترومبوزهای وریدی، اثرات وازوکنستریکتورها از قبیل نیکوتین) - بیماری های مرتبط پاتولوژی مفاصل و استخوان ها و به ویژه تشخیص بیماری های مرتبط پاتولوژی تومورال و بیماری های نوزادان دارای عملکرد موفقیت آمیزی است.در مقاله ارایه شده سعی بر آن است که نحوه عملکرد دوربین های حرارتی و همچنین قابلیت و مزیت های تصویر برداری حرارتی در تشخیص بیماری های مختلف در آن حوزه بررسی گردد.
    کلید واژگان: تصویر برداری حرارتی, سرطان پستان, بیماری های زنان, غربالگری
    Hossein Ghayomezadeh, Javad Hadadnia*
    Human body temperature can be a natural index in diagnosing some diseases. Thermal imaging (Thermography), which works on the basis of infrared radiations, is a fast, non-invasive, non-contact and flexible method for monitoring human body temperature. Additionally, thermal imaging can map the body surface temperature in a non-contact manner. In recent years, extensive research has been conducted with the aim of increasing the use of thermal cameras and obtaining a close relationship between skin temperature and thermal physiology. Thermal imaging has been successful in diagnosing breast cancer, diseases related to blood pathology (e.g., arteriosclerosis, peripheral vascular disease, deep vein thrombosis, effects of vasoconstrictors such as nicotine) - diseases related to joint and bone pathology, and especially in tumoral pathology and pediatrics diseases. This paper investigates the function of thermal cameras, and capabilities and advantages of thermal imaging method in the diagnosis of various diseases.
  • خسرو رضایی، جواد حدادنیا*
    هدف
    ارایه یک الگوریتم سریع در استخراج خودکار و دقیق رگ های خونی شبکیه به منظور آسان سازی تحلیل تصاویر آن ها و کاهش میزان خطای تشخیصی.
    روش پژوهش: با بهره گیری از صافی انطباقی و آستانه گذاری مبتنی بر آنتروپی فازی، الگوریتمی کارآمد پیشنهاد شد که در مقایسه با شیوه های مشابه، از توانایی بالاتری در جداسازی برخوردار است. داده ها، مجموعه ای از 60 تصویر شبکیه با نمایه افراد بیمار و سالم از دو پایگاه داده STARE و DRIVE شامل 38 مرد و 22 زن با میانگین سنی 9.1±47.6 سال می باشند. در تصاویر نمایانگر بیماری، وجود بافت آسیب دیده، توسط دو پزشک متخصص تایید شد. در گام نخست، با طراحی صافی Wiener، مات شدگی تصاویر دریافتی از دستگاه افتالموسکوپ که ناشی از لرزش های دست حین تصویربرداری است، حذف می گردید. با انتقال تصاویر به محیط (Hue-Saturation-Value) HSV و انتخاب ماسک مکان شبکیه، تاثیر انعکاسات نوری محیط بر تصویر به حداقل رسید. استخراج پایه عروق خونی شبکیه چشم با استفاده از صافی انطباقی انجام شد. در نهایت، برای جداسازی عروق اصلی مربوط به شبکیه از سایر بخش های بافت براساس آنتروپی فازی، آستانه بهینه تعریف گردید.
    یافته ها
    به کارگیری روش های ترکیبی در پردازش اولیه تصاویر سبب شد که مرز دیسک نوری و انعکاسات تابشی افتالموسکوپ در تصویر خروجی ظاهر نشوند و دقت تا حد چشم گیری افزایش یافت (0.08±0.9475) و میانگین متوازن دقت و حساسیت معنی دار شد (0.05±0.7426).
    نتیجه گیری
    استخراج دقیق عروق خونی چشم، چشم پزشک را قادر می سازد تا مرحله پیش رفت بیماری احتمالی را تعیین کند و نحوه درمان متناسب با بیماری را پیشنهاد دهد.
    Khosro Rezaee, Javad Haddadnia*
    Purpose
    To develop a fast algorithm for automatic accurate extraction of blood vessels from retinal images in order to facilitate image analysis and minimize the rate of diagnosis error.
    Methods
    We proposed an efficient algorithm using adaptive filter and thresholding technique which are based on fuzzy entropy. The data included retinal images from 60 index normals and patients (including 38 men and 22 women) obtained from STARE and DRIVE databases. The mean subject age was 47.6±9.1 years. In images from index patients, the presence of abnormal tissue was confirmed by two specialists. Initially, image blurring caused by vibrations during image capturing was eliminated using designed Wiener filter. The impact of optical reflection in each image was minimized through transferring images into the HSV space and selecting the spatial mask for retina. Extraction of retinal blood vessels was done using adaptive filtering. Finally, to separate the main artery of the retina from the rest of the tissues, the optimal threshold was obtained which was defined by the fuzzy entropy technique.
    Results
    By using combined methods in pre-processing step of retinal images, the optic disc border and radiant reflections of ophthalmoscope disappeared in the output image. Therefore, the accuracy (0.9475±0.08) and F-measure (0.7426±0.05) increased significantly.
    Conclusion
    Fast and accurate extraction of blood vessels in the retinal images enables the ophthalmologist to predict disease progression, hence suggesting appropriate treatment modality.
    Keywords: Retinal Vessels, Image Processing, Wiener Filter, Adaptive Filter, Fuzzy Entropy
  • جواد حدادنیا*
    مقدمه
    سرطان پستان از جمله مواردی هست که در میان بانوان شایع است و در صورتی که به موقع تشخیص داده شود روند بهبودی و درمان به طور قابل ملاحظه ای افزایش خواهد یافت. به جهت وجود غیرتهاجمی، بدون تابش، منفعل، سریع، بدون درد، کم هزینه و بدون تماس بودن تصویربرداری حرارتی که دارد، تمام تمرکز نویسندگان تحقیق بر روی روش تصویربرداری حرارتی است. در این تحقیق به بررسی روش عدم تقارن بر روی تصاویر حرارتی و جداسازی نواحی سرطانی به کمک کانتور فعال پرداخته می شود.
    روش بررسی
    تصاویر مورد بررسی در این تحقیق به کمک دوربین حرارتی، با همکاری دانشگاه علوم پزشکی سبزوار در طی مدت زمان 4 ماه جمع آوری شده است. با استفاده از ویژگی های حرارتی در تصاویر، به تشخیص و جداسازی توده های سرطان پستان، پرداخته می شود. سعی بر این است که با استفاده از تکنیک های پردازش تصویر از جمله عدم تقارن و هوش مصنوعی کامپیوتر تشخیص سرطان پستان با دقت قابل ملاحظه ای صورت پذیرد. برای جداسازی توده ها از تصاویر سرطانی از کانتورهای فعال استفاده می شود.
    یافته ها
    مطالعه صورت گرفته بر روی 180 مورد از اشخاص داوطلب برای انجام تست است. در 180 مورد مطالعه؛ 14 مورد دارای فیبرم مزمن و 1 مورد دارای سرطان پستان است. در این تحقیق فیبرم ها با اندازه و حجم پایین نیز به طور ملموس قابل مشاهده می باشد. تکنیک هایی و نکاتی که به صورت تجربی و مبتنی بر اصول علمی در انجام این تحقیق بدست آمده، می-تواند در جهت کاهش خطا مبنی بر تجزیه و تحلیل تصاویر حرارتی، پزشکان را یاری رساند. مقایسه دقت جداسازی بافت سرطانی در تصاویر حرارتی و ماموگرافی در افراد سرطانی با استفاده از کانتور فعال گواه بر دقت مناسب این روش دارد.
    نتیجه گیری
    نتایج این تحقیق بیانگر آن است که تصاویر حرارتی به کمک روش ارایه شده که مبتنی بر هوش مصنوعی است می تواند در غربالگری سرطان پستان به دلیل عدم تابش پرتو مضرر و دقت مناسب از جایگاه ویژه ای برخوردار باشد.
    کلید واژگان: شناسای سرطان پستان, تصاویر مادون قرمز, کانتور فعال
  • اکبر پژهان *، حسن روانسالار، مصطفی عباسی، خدیجه محمدی، جواد مهدوی نسب، محمدحسن رخشانی، جواد حدادنیا، رحیم گل محمدی
    زمینه و هدف
    هدف از مطالعه حاضر بررسی تاثیر شنیدن دو نوع تلاوت قرآن به روش ترتیل یا مجلسی بر مقدارفاکتور های سیستم ایمنی مثلIgA، IgM، IgG، C3، C4، WBC در انسان بود.
    مواد و روش ها
    این مطالعه نیمه تجربی روی 60 نفر دانشجوی داوطلب در دانشگاه علوم پزشکی سبزوار انجام گرفت. افراد به طور تصادفی به دو گروه تقسیم شدند. گروه اول به تلاوت نوع ترتیل و گروه دوم به تلاوت نوع مجلسی به مدت 20 دقیقه گوش دادند. خونگیری قبل و بعد از شنیدن قرآن انجام شد. مقدار فاکتورهای IgA، IgM، IgG، C3، C4 به کمک کیت و روش انتشار شعاعی و تعداد گلبول های سفید به کمک دستگاه شمارش گر سلولی اندازه گیری شد. داده های قبل و بعد از شنیدن قرآن به کمک نرم افزار اس.پی.اس اس نسخه 16 و آزمون های آماری آماری یو من ویتنی و کروسکال والیس و تحلیل کوواریانس آنالیز شد.
    یافته ها
    شنیدن تلاوت مجلسی باعث افزایش در فاکتورهای C4 (004/0p=)، C3 (049/0p=) و IgG (032/0p=) گردید. اما، بر بقیه فاکتورها تاثیری نداشت. شنیدن تلاوت ترتیل باعث افزایش در IgG (008/0p=) و C3 (001/0p=) شد. ولی، بر بقیه فاکتورها تاثیری نداشت.
    نتیجه گیری
    نتایج این مطالعه نشان می دهد که شنیدن هر دو نوع تلاوت قرآن کریم به روش مجلسی یا ترتیل باعث افزایش میزان فاکتورهای سیستم ایمنی و تقویت سیستم ایمنی بدن برای مقابله با شرایط بحرانی و استرسی می شود.
    کلید واژگان: آوای قرآن کریم, ترتیل, مجلسی, فاکتورهای سیستم ایمنی
    Akbar Pejhan *, Hasan Ravansalar, Mostafa Abbasi, Khadijeh Mohammadi, Javad Mahdavinasab, Mohammadhasan Rakhshani, Javad Hadadnia, Rahim Golmohammadi
    Background
    The aim of this study was to investigate the effects of two types of quran voice، Majlisi or Tartil on IgA، IgM، IgG، C3، C4 and White Blood Cell count. Methods and Materials: this study was conducted on 60 volunteer students in sabzevar university of Medical sciences. Subjects were divided randomly into 2 groups. In the first group، participants heard to Majlisi voice and in the second group، subjects heard to Tartil voice of Quran for 20 minutes. Blood sampling were done before and after Quran hearing. IgA، IgM، IgG، C3 and C4 were measured by SRID and kit method and white blood cell count was done by cell counter. Data were analyzed using SPSS16 software and U Mann – Whitney and Kruskal Wallis tests.
    Results
    Hearing the Majlisi voice significantly increased the IgG (p=0. 032)، C3 (p=0. 049) and C4 (p=0. 004)، but it did not change other factors. Hearing the Tartil voice rose significantly gust the IgG (p=0. 008) and C3 (p=0. 001).
    Conclusion
    The results of this study shows that hearing to both types of Quran voice (Majlisi or Tartil) can go up the immune system factors and inhance this to encountering some stressful and critical situations.
    Keywords: Holy Quran Voice, Tartil, Majlisi, Immune System Factors
  • خسرو رضایی، جواد حدادنیا*، احمد دلبری، مائده مدنیان
    هدف
    اهداف با افزایش جمعیت سالمندان در اغلب کشورهای جهان، طراحی سیستمی قابل اعتماد و هوشمند جهت پایش و نظارت وضعیت جسمانی آنان ضروری به نظر می رسد. سالیانه بر اثر زمین خوردگی، هزاران نفر از سالمندان با صدمات جبران ناپذیری همچون شکستگی مفاصل، استخوان ها و دیگر اعضای بدن خود و حتی در مواردی با مرگ مواجه می شوند.
    مواد و روش ها
    در این مقاله بر مبنای تحلیل تصاویر اخذ شده از حرکت سالمندان، سیستمی کارآمد طراحی شده که در فاز نخست، راه رفتن غیر طبیعی سالمندان را تشخیص می دهد و در گام بعدی نحوه حرکت آنها را مدلسازی می کند. سپس با ترکیب چندین ویژگی با اهمیت نظیر برآورد زاویه بدن شخص نسبت به افق، ارزیابی کمیت های حرکتی، حافظه حرکت، راستای حرکت و سرعت فرد، زمین خوردگی احتمالی شناسایی می شود. پیاده سازی سیستم بر مجموعه ای شامل 57425 فریم تصویری دریافت شده از مرکز نگهداری سالمندان فرزانگان شهر مشهد و رشته های ویدئویی دربردارنده وقایع زمین خوردگی صورت پذیرفت. تمامی رشته ها به صورت تصادفی به 4 دسته Movie با فرمت AVI با رزولوشن 120×160 پیکسل با نرخ 15 فریم بر ثانیه تبدیل شدند.
    یافته ها
    نتایج شبیه سازی الگوریتم، نشان دهنده عملکرد مطلوب سیستم و دقت مناسب آن در شناسایی حوادث زمین خوردگی است. دقت متوسط (AAC)، نرخ آشکار سازی (DR) و نرخ هشدار اشتباه (FAR) سیستم پیشنهادی در سطح قابل قبولی به ترتیب 94%، 91/92% و 52/5% است. حساسیت 92% و ویژگی 47/94%، نشان دهنده توانایی مطلوب سیستم در جداسازی وقایع شبیه به زمین خوردگی و زمین خوردگی های واقعی است.
    نتیجه گیری
    مزیت های ویژه ای چون سرعت بالای الگوریتم در پردازش داده ها و ارائه دقت و حساسیت مناسب در عملکرد سبب شده تا سیستم پیشنهادی از سایر تکنیک های مشابه متمایز شود و از این رو به کارگیری آن در مراکز مختلف نگهداری سالمندان و منازل مسکونی، نظارت هوشمند و بلادرنگ افراد را در زمان زمین خوردگی به دنبال خواهد داشت.
    کلید واژگان: نظارت, زمین خوردگی, سالمندان, مدلسازی
    Khosro Rezaee, Javad Haddadnia *, Ahmad Delbari, Maede Madanian
    Objectives
    Many countries are faced with the growing population of the elderly each year and so designing an appropriate system for monitoring of various elderly states is necessity. Every year thousands of the elderly suffer serious damages such as articular fractures، broken bones and even death due to their fall Methods & Materials: In this paper، based on the analysis of images taken from the elderly’s movement، an efficient system has been proposed that، in the first phase، simulates the movement of the elderly by detecting their abnormal walking. The، by combining several important features، including an estimate of body angle، representation of the motion and estimate of the magnitude and direction of movement، the speed of the falling is calculated. This system has been implemented on a set of 57،425 video frames received from the elderly residing in Farzanegan Health Care Center in Mashhad and the video sequences containing the actual occurrence the of falling. All the sequences were randomly converted into four Movie categories with these details: AVI format، 120×160 pixels resolution and 15 fps.
    Results
    Simulation of algorithm distinguishes the proposed system from similar ones، particularly due to its intelligent monitoring and its real time detection of the elderly’s fall. The average accuracy (AAC)، detection rate (DR) and insignificant false alarm rate (FAR) are 94%، 92. 91% and 5. 52% respectively in acceptable level. The 92% sensitivity and 94. 47% specificity indicate the ability of the system in identifying the incidents similar to the fall.
    Conclusions
    Many advantages such as high speed in data processing، unique accuracy and sensitivity and time parsimony make a system has particular performance and implementation of it due to intelligent monitoring and Real-Time tracking of seniors in Health Care Center and houses.
    Keywords: Surveillance, Fall, Elderlies, Modeling
  • خسرو رضایی *، جواد حدادنیا، احمد دلبری
    مطالعات نشان میدهد که 25% تا 47% سالمندان ساکن در جامعه یکبار یا بیشتر به زمین می خورند و این رقم در میان سالمندان آسایشگاهی به حدود 50% نیز می رسد. در این مقاله الگوریتم جدیدی معرفی شده که در گام نخست با دریافت رشته های ویدئویی از افراد، با استفاده از مدل مخلوط گوسی و تخمین پارامترهای این مدل توسط الگوریتم بیشینه ساز امید ریاضی، قالب بدن شخص از فریم ها جداسازی می شود. در گام بعدی، وقوع زمین خوردگی با تکیه بر تغییرات آناتومیکی بدن شخص سالمند و نمایش حافظه حرکت صورت می پذیرد. پیاده سازی سیستم بر مجموعه ای شامل چندین فریم تصویری دریافت شده از سرای سالمندان مادر سبزوار و پایگاه داده CAVIAR دربردارنده وقایع زمین خوردگی و راه رفتن طبیعی اشخاص انجام شد. در ادامه بر مبنای عامل انحراف استاندارد و ضریب حرکت فرد، وقایع مشکوک به زمین خوردگی و زمین خوردگی های واقعی با دقت مناسبی تفکیک شده و در نهایت حساسیت 68/92% و ویژگی 96% که نشان دهنده توانایی مطلوب سیستم می باشد، حاصل آمد. شبیه سازی مناسب الگوریتم بر روی مجموعه داده ها سبب شده تا میزان خطا مقداری کمتر از 6% را داشته باشد و از سویی بکارگیری آن در مراکز نگهداری سالمندان و منازل مسکونی، مانیتورینگ دقیقی را از زمین خوردگی به همراه خواهد داشت.
    کلید واژگان: پردازش تصویر, حافظه حرکت, زمین خوردگی, سالمندان, مدل ترکیبی گوسین, بیشینه ساز امید ریاضی
    Khosro Rezaee *, Javad Haddadnia, Ahmad Delbari
    Studies show that 25% to 47% of elderly will at least once experience falls and this figure is approximately 50% among the elderly living in nursing home. In this paper, based on the Gaussian Mixture Model (GMM) and estimating their parameters by Expectation Maximization (EM) algorithm, a new method has been proposed that firstly, the binary movement of the elderly is segmented from video sequences. Next, the occurrence of falls in older persons is done relying on anatomic body changes and Motion History Images (MHI). Elevation of the system performance was set up on a set of video frames received from the elderly residing in Mother Health Care Center in Sabzevar city and CAVIAR database containing the actual occurrence the of falling. Then, based on the standard deviation and the C-motion coefficient of the walking, suspected incident falls and actual falls are accurately segregated and finally, the sensitivity of 92.68% and the specificity of 96% were obtained which represent a desired capability of the output system. In overall, appropriate simulation of algorithms on the data set due to low error rate in which is less than 6% and meanwhile a careful monitoring of the elderly’s falls will be provided by implementing this system in elderly nursing and residential homes.
    Keywords: Image processing, Motion history Image, Fall, Elderlies, Gaussian mixture model, Expectation maximization
  • مهندس دانیال احمدزاده*، مهندس محمد فیوضی، جواد حدادنیا، دکترشهرام بیات
  • خسرو رضایی، جواد حدادنیا*
    سابقه و هدف
    شنیدن سیگنال های صوتی قلب یکی از روش های غیر تهاجمی و در عین حال آسان در تشخیص بی نظمی های عملکردی قلب انسان محسوب می شود که تحلیل صحیح آن، به دانش و تجربه ی پزشک متخصص نیاز دارد. هدف این مقاله، طراحی و پیاده سازی یک سیستم هوشمند در جداسازی و طبقه بندی آریتمی های موجود در سیگنال های صوتی قلب است.
    مواد و روش ها
    این پژوهش در مرحله ی نخست به صورت اکتشافی و در مرحله ی دوم، به صورت تجربی پیاده سازی شده است. در گام اول، سیگنال های صوتی قلب از طریق دستگاه ضبط کننده ی صداهای قلبی (PCG) به دست آمدند. داده ها از 41 داوطلب به صورت آگاهانه و غیر مداخله ای در طول یک ماه، از مرکز مطالعات بالینی قلب و عروق بیمارستان واسعی شهر سبزوار، به صورت نرمالیزه شده دریافت شدند. با آزمایش نمونه های مورد مطالعه، 104 سیگنال طبیعی و 60 سیگنال صوتی غیر طبیعی قلب از مجموع افراد گردآوری شد. در مرحله ی پردازش اولیهی داده ها، با استفاده از فیلتر تطبیقی، نویزها و اختلالات محیطی، از سیگنال صوتی جداسازی می شوند. سپس با اعمال تبدیل CWT به داده ها، فرایند استخراج ویژگی بر اساس سیکل های قلبی سیگنال صوتی صورت گرفته و در نهایت بردارهای ویژگی 32 گانه موجک با استفاده از ضرایب جزئی، تشکیل می شود. طبقه بندی نهایی سیگنال های صوتی طبیعی و غیر طبیعی قلب، با استفاده از شبکه ی عصبی چند لایه پرسپترون و به صورت پس انتشار (MLP-BP) صورت می پذیرد. 70% داده ها در آموزش شبکه ی عصبی پیشنهادی و 30% آنها برای آزمایش شبکه MLP-BP به کار گرفته شدند.
    یافته ها
    پیاده سازی مرحله های جداسازی و طبقه بندی سیگنال های صوتی با استفاده از 15 بیمار قلبی که شامل 10 مرد و 5 زن با میانگین سنی 7/561 سال و 26 فرد سالم که شامل 19 مرد و 7 زن با میانگین سنی 7/85/56 سال انجام گرفت و مشاهده شد که به ترتیب دقت های 5/190/96 درصد و 94 درصد در خروجی الگوریتم حاصل آمدند. عملکرد قابل قبول سیستم، بر اساس طراحی دقیق نرم افزاری بوده و به همین دلیل کارایی مناسبی را در عمل به همراه دارد.
    نتیجه گیری
    بر مبنای قابلیت اطمینان به خروجی نرم افزار در طبقه بندی صحیح سیگنال های صوتی قلب و به دلیل انطباق بالای تشخیص در مرحله ی اکتشاف با تشخیص در واقعیت، امکان پیاده سازی این سیستم در بخش های بیمارستانی وجود داشته و انجام آن را توجیه می کند.
    کلید واژگان: سیگنال صوتی قلب, آریتمی, جداسازی, طبقه بندی, فیلتر تطبیقی و شبکه های عصبی MLP, BP
    Background And Aim
    Heart and cardiovascular diseases is considered as a major cause of increased mortality worldwide. Listening to the audio signal of the heart is effectively simple and non-invasive technique to detect the irregularities in heart function so that the correct analysis of it requires specialist knowledge and experience. The purpose of this paper is to design and implement an intelligent system for the isolation and classification of cardiac arrhythmias in the audio signal.
    Materials And Methods
    We received heart sound signals through the heart sound recorder (PCG) in this system. The database were obtained from 41 informed volunteers and non-intervention form during a one month period from Cardiovascular Clinical Research Center Hospital in Sabzevar Vasei which included 15 patients with heart disease (10 males and 5 females with a mean age of 61±5. 7 years) and 26 healthy volunteers (19 males and 7 females with a mean age of 56. 5±8. 7 years) and finally the data were normalized. By testing the samples، 78 normal and 45 abnormal heart sound signals was selected from all subjects. By using adaptive filter، noise and environmental disturbances are extracted from the audio signals in pre-processing step of data. Feature extraction process will do based on cardiac cycles of sound signal in next step by applying the CWT transform on segmented signals and the 32-dimensions matrix of feature vectors will made up using wavelet coefficients component. The final classification of normal and abnormal heart sound signals is accomplished by using multi-layer perceptron neural network and back-propagation (MLP-BP). 70% and 30% of the data were used for training and testing the proposed neural network respectively based on our experiences.
    Results
    The proposed algorithm isolated original signal from noise signal and classified normal and abnormal sound signals at an acceptable level with an average accuracy of 96. 90%±1. 5% and 94%، respectively.
    Conclusion
    This system has the potential for implementation in residential homes for people with different ages due to the reliability of the output of software in correct classification of audio signals and finally a person would be aware of his heart health.
    Keywords: Heart sound signal, Arrhythmia, Segmentation, Classification, Matched filter, MLP, BP neural network
  • مهندس علی دروگر مقدم*، جواد حدادنیا، محمد شوریده یزدی
    در سال های اخیر روش جدیدی در جراحی بنام جراحی کمتر تهاجمی مورد استقبال قرار گرفته است که علاوه بر ایجاد تحول عظیم در رشته جراحی سبب اصلاح بخش مهمی از نقصان و چهره تهاجمی در این رشته شده است. جراحی های کمتر تهاجمی معمولا توسط آندوسکوپ ها و از طریق سوراخ های کوچکی بر روی پوست و یا مجاری بدن مانند مجاری هوایی، گوارشی و غیره انجام می شوند و از آسیب ها و عوارض کمتری برای بیمار برخوردار هستند. مهمترین ضعف این روش ها نسبت به جراحی های باز از بین رفتن دید جراح برای اطلاع یافتن از موقعیت آندوسکوپ و یا سایر ابزار جراحی در داخل بدن است که علاوه بر نیاز به تجربه و مهارت بسیار بالای جراح سبب افزایش احتمال آسیب زدن به بافت-های حساس می شود. برای حل این مشکل در سال های اخیر سیستم های راهبری جراحی ابداع شده اند که نمونه ای از این سیستم ها هم در سال 1390 در داخل ایران ساخته و مورد استفاده قرار گرفته است. وظیفه اصلی سیستم راهبری جراحی تخمین موقعیت ابزار جراحی در داخل بدن و نمایش موقعیت آن به همراه چگونگی حرکت آن بر روی تصاویری است که قبل از جراحی از همان بیمار دریافت شده اند. آزمایشات نشان داده است که سیستم های راهبری جراحی کیفیت جراحی های آندوسکوپیک را افزایش می دهند و عوارض ناشی از آن را در بیماران به حداقل می رساند و از این رو این سیستم ها یکی از مهمترین نیازهای کلیه اتاق های عمل در آینده خواهند بود. بنابراین با توجه به پیشرفت سریع این فناوری و لزوم آشنایی جامعه پزشکی و بویژه جراحان با این سیستم در این مقاله بخش های مختلف سیستم راهبری جراحی هوشمند، چگونگی عملکرد آن و برخی مزایای استفاده از این سیستم در جراحی های آندوسکوپیک مورد بحث و بررسی دقیق قرار گرفته است.
    کلید واژگان: جراحی با حداقل تهاجم, سیستم ردگیری نوری
    Moghadam A.*, Haddadnia J., Yazdi
    In recent years a new method, called minimal invasive surgery (MIS), has been welcomed. In addition to creating enormous development in the field of surgery, it has corrected defects and aggressive face of this field. MIS usually uses endoscopes and is done through small holes on the skin or through the body cavities, such as airways, digestive and etc. and has less injury and side effects for patients. The main problem of MIS in comparison to open surgeries is the lost of surgeon’s vision in finding the endoscope's position or other surgical instruments inside the body that needs more experience and increase probability of injury to critical tissues. To solve this problem, in recent years surgical navigation systems have been developed, and a kind of these systems was invented and used in Iran in 2011. The main task of a surgical navigation system is to estimate the position of the surgical instrument and how to move it inside the body, and showing this data on the pre-operative images, which were taken from the patients. Experiments show that surgical navigation systems improve endoscopic surgery’s quality and reduce its complications in patients. Therefore these systems will be one of the important requirements of all operating rooms in future. So, due to the rapid advancement of this technology and medical community’s need and especially surgeon’s need to be familiar with surgical navigation system, we have carefully discussed. In this article various parts of these systems, their performance and some of their advantages in an endoscopic surgery has been carefully discussed and reviewed.
    Keywords: Minimally Invasive Surgery, Optical Tracking System
  • Khosro Rezaee, Javad Haddadnia, Ahmad Delbari
    Edge detection in image processing is one of the main techniques used in segmentation, separation and detection of the special parts of the image. The presence of noise and structural anomaly due to the weak local contrast of the medical images are of the reasons that prevent the current operators from accurate detection of the edge in these images. In this paper, the metaheuristic colony algorithm has been used for edge detection in medical images. Rapid convergence to obtain the optimal solution along with the parameters resistant to initialization has increased the efficiency of the algorithm. In different parts of the image, especially the part with pathological damage, the edge is assumed as ant’s food. Receiving 222 medical images composed of 02 retina images taken from diabetic patients, 02 MRI images as well as 02 microscopic images taken from various medical databases and applying system to them in contrast to such known operators as Canny and Sobel, an acceptable level of accuracy 09. 02%, sensitivity 09. 61% and specificity 09% was separated in the target area from the rest of image. The 00. 90% Kappa coefficient indicates the high reliability factor of system in terms of performance. The use of the current combination method for processing of the images has increased the accuracy even in images with high brightness, rendering the F-Measure significant. The accurate extraction of pathological parts from medical images allows the specialist to determine the disease progression stage, and suggest an appropriate treatment in accordance with the disease growth.
    Keywords: Edge detection, Image processing, Ant colony, Medical images, Cancerous masses
  • خسرو رضایی، غفار محمدی، ایمان میرزا جانی، جواد حدادنیا
    زمینه و هدف
    هوشمند سازی سیستم های بازدارنده ی سوانح رانندگی می تواند در به حداقل رساندن مرگ و میر ناشی از تصادفات موثر باشد. یکی از عوامل منجر به مرگ که سهم عمده ای را در ایجاد تصادفات به خود اختصاص داده، خطاهای انسانی است. خستگی در حین رانندگی از مواردی است که سبب ایجاد خطا و کاهش دقت در کنترل وسیله نقلیه می شود.
    روش بررسی
    با تکیه بر تکنیک های پردازش تصاویر ویدیویی، علائم خستگی و خواب آلودگی چهره فرد در زمان رانندگی آشکار شده است. سیستم در گام نخست با تصویربرداری از صورت شخص توسط یک دوربین، دنباله های ویدویی با نرخ 15 فریم بر ثانیه دریافت نموده و با تبدیل فریم ها از فضای RGB به فضاهای YCbCr و HSV، ناحیه چهره از سایر بخش ها جداسازی می شود. در گام بعدی، در یک فاصله زمانی با تکیه بر آستانه گذاری و معادلات تقارن چهره انسان، باز یا بسته بودن چشم ها تعیین شده و در نهایت با استفاده از روش کلاسترینگ K-means، تکرر خمیازه شناسایی خواهد شد. در مرحله ارزیابی، با پیاده سازی الگوریتم بر دنباله های ویدیویی ضبط شده تحت شرایط واقعی در فضای شهری و برون شهری و مقایسه با روش های چون Visual Information و Monitoring Driver Vigilance، عملکرد مناسب تری حاصل آمد.
    یافته ها
    با آزمایش سیستم برای مجموعه ای از 5949 فریم ویدیویی گوناگون، دقت میانگین 06/93% و نرخ آشکارسازی (DR) برابر با 78/90% نتیجه شد.
    نتیجه گیری
    دقت بالا در جداسازی، نرخ ناچیز خطا در اعلام هشدار و سرعت مناسب پردازش داده های ورودی، سیستم را از سایر روش های مشابه متمایز می سازد. بهره گیری از این سیستم، در به حداقل رساندن سطح تصادفات ناشی از خستگی رانندگان موثرخواهد بود.
    کلید واژگان: خستگی راننده, HSV, پردازش تصاویر ویدیویی, جداسازی ناحیه چهره وکلاسه گذار K, means
    Background And Aims
    Developing intelligent systems to prevent car accidents can be very effective in minimizing accident death toll. One of the factors which play an important role in accidents is the human errors. Fatigue driving is one of the cases that can cause errors and reduce accuracy in contorlling the vehicle.
    Methods
    The signs of fatigue and sleepiness while driving is revealed based on video processing techniques. In this model، the person’s face is filmed by a camera in the first step by receiving 15fps video sequence. Then، the images are transformed from RGB space into YCbCr and HSV spaces. The face area is separated from other parts. That the eyes are open or closed in a specific time interval is determined by focusing on thresholding and equations concerning the symmetry of human faces a finally using K-means Clustering، the frequency of yawning is identified. In the evaluation phase، the implementation of the algorithm on video sequences recorded under real conditions in urban and suburban areas and compared with methods such as Visual Information and Monitoring Driver Vigilance، better performance was achieved.
    Results
    The proposed system has been implemented on different video sequences with average accuracy of 93. 18% and detection rate (DR) of 92. 71% out of total 5900 image frames.
    Conclusion
    High accuracy in segmentation، low error rate and quick processing of input data distinguishes this system from similar ones. This system can minimize the number of accidents caused by drivers’ fatigue
    Keywords: driver fatigue, HSV, video processing, Face segmentation, K, means clustering
  • جواد حدادنیا
    مقدمه
    سرطان پستان یکی از شایع ترین بیماری های زنان است. شناسایی و تشخیص زود هنگام این بیماری می تواند در درمان آن بسیار موثر باشد. ماموگرافی در حال حاضر از موثرترین روش های تشخیص بیماری سرطان پستان است. دسته بندی و جداسازی تصاویر مشابه بر اساس نوع توده ها و بافت های موجود در آن می تواند در تفکیک و تشخیص بیماری بسیار موثر باشد. دقت در جداسازی ویژگی ها یک فاکتور مهم در طبقه بندی، کلاس بندی و بازیابی تصاویر است.
    روش بررسی
    ما با توجه به تصاویر ماموگرافی به تشخیص توده های موجود در تصاویر اقدام می کنیم. در این کار بدون نیاز به تشخیص ناظر، نرم افزار تصاویر مشابه را به طور کامل و دقیق شناسایی کرده و آنها را به صورت مجزا در دسته های مختلف نمایش می دهد. در اینجا مدلی برای کاهش اطلاعات موجود در تصاویر بر اساس آنالیز اجزا اولیه به صورت دو بعدی دو جهتی ارایه شده است که می تواند با کاهش داده های اضافی موجود در تصاویر ماموگرافی به دقت و سرعت دسته بندی تصاویر کمک کند. پس از انجام کاهش داده ها، به کمک ماشین بردار پشتیبان با تابع شعاعی به طبقه بندی و بازیابی تصاویر پرداخته شده است.
    یافته ها
    این مدل می تواند برای تحلیل و دسته بندی تصاویر ماموگرافی در حجم بالا مورد استفاده قرار گیرد. بر اساس مدل پیشنهادی، تصاویر دارای چگالی بالا و احتمال وجود توده های سرطانی در دسته های مجزا از تصاویر کم خطرتر قرار می گیرند و بدین وسیله جداسازی و آنالیز تصاویر در دسته های مختلف امکان پذیر می شود.
    نتیجه گیری
    مدل ارایه شده در این پژوهش، بر روی پایگاه داده جامعه تحلیل تصاویر ماموگرافی MIAS تست شده است. دقت میانگین نتایج در حدود 90 % قرار گرفته است که نشان دهنده دقت بالای مدل ارایه شده است. در نهایت نتایج شبیه سازی مدل پیشنهادی با سایر گزارشات معتبر مقایسه شده است تا کارایی مدل پیشنهادی به وضوح دیده شود.
    کلید واژگان: تصاویر ماموگرافی, چگالی توده ها, استخراج ویژگی و دسته بندی
نمایش عناوین بیشتر...
سامانه نویسندگان
  • دکتر جواد حدادنیا
    حدادنیا، جواد
    استاد مهندسی پزشکی، مهندسی برق و کامپیوتر، دانشگاه حکیم سبزواری
اطلاعات نویسنده(گان) توسط ایشان ثبت و تکمیل شده‌است. برای مشاهده مشخصات و فهرست همه مطالب، صفحه رزومه ایشان را ببینید.
بدانید!
  • در این صفحه نام مورد نظر در اسامی نویسندگان مقالات جستجو می‌شود. ممکن است نتایج شامل مطالب نویسندگان هم نام و حتی در رشته‌های مختلف باشد.
  • همه مقالات ترجمه فارسی یا انگلیسی ندارند پس ممکن است مقالاتی باشند که نام نویسنده مورد نظر شما به صورت معادل فارسی یا انگلیسی آن درج شده باشد. در صفحه جستجوی پیشرفته می‌توانید همزمان نام فارسی و انگلیسی نویسنده را درج نمایید.
  • در صورتی که می‌خواهید جستجو را با شرایط متفاوت تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مطالب نشریات مراجعه کنید.
درخواست پشتیبانی - گزارش اشکال