I n d on e s i an   Jo u r n al   o El e c t r i c al   En gi n e e r i n g   an d   C o m p u te r   S c i e n c e   V o l .   21 ,   N o .   1 J a n u a r y   2021 ,   pp .   1 54 ~ 16 3   IS S N :   25 02 - 4752 ,   D O I :   10. 1 1591 / i j e e c s . v 21 .i 1 . pp 154 - 163             154       Jou r n al   h o m e pa ge ht t p: / / i j e e c s . i a e s c or e . c om   A   m o d i f i e d   f r a c t a l   t e x t u r e   i m a g e   a n a l y si s   b a s e d   o n   g r a y sc a l e   m o r p h o l o g y   f o r   m u l t i - m o d e l   v i e w i n   M R   B r a i n       U s h R P e r u m al   K   D e pa r t m e n t   o f   C o m put e r   A ppl i c a t i o ns ,   S c ho o l   o f   I nf o r m a t i o T e c h no l o gy ,   M a d ur a i   K a m a r a j   U n i v e r s i t y ,   M a dur a i ,   I ndi a         A r ti c l e   I n fo     A B S TR A C T   Ar t i c l e   h i s t or y :   R e c e i v e d   M a r   15 ,   2 020   R e v i s e M a y   15 ,   20 20   A c c e pt e J un   2 3 ,   2020       T hi s   p a pe r   pr e s e nt s   a   m o di f i e f r a c t a l   t e x t u r e   f e a t ur e   a n a l y s i s   w i t t he   u s e   o f   g r a y s c a l e   i m a g e   m o r pho l ogy   f o r   a ut o m a t i c   i m a g e   c l a s s i f i c a t i o o f   di f f e r e nt   v i e w s   i M R   b r a i i m a g e s   i n t o   no r m a l   a nd  a bno r m a l .   T h i s   m a i c ont r i bu t i o o f   t hi s   a pp r o a c i s   a   r e duc t i o o f   t he   t o t a l   num be r   o f   a   t hr e s ho l v a l ue ,   a nd   t he   num b e r   o f   i m a g e   de c o m po s i t i o n,   i w h i c o nl y   t he   num be r   o f   e xt r a c t   t hr e s ho l d   v a l u e   t w o   o r   t hr e e   a r e   e no ug f o r   t um o r   r e g i o e xt r a c t i o n   c om pa r e t o   f o ur   o r   m o r e   i s   r e qu i r e i t he   p r e v i o us   m e t ho o f   S F T A   ( s e g m e n t a t i o b a s e f r a c t a l   t e x t ur e   a na l y s i s ) .   T hi s   i s   a c hi e v e d   by   pr e - pr o c e s s i ng   o f   hi e r a r c hi c a l   t r a n s f o r m a t i o t e c hn i qu e   ( H T T ) ,   w h i c m a ke   u s e   o f   m o r pho l og i c a l   i m a g e   t r a n s f o r m a t i o ns   w i t t he   de s i r e s t r uc t u r a l   e l e m e n t .   F r o m   t hi s   d e c o m po s e i m a g e s ,   m e a n,   a r e a ,   f r a c t a l   d i m e ns i o a n d   s e l e c t i v e   s ha p e   f e a t ur e s   a r e   e xt r a c t e a nd  f e i n t o   K N N   a nd  e n s e m b l e   ba g g e t r e e   c l a s s i f i e r s .   F i na l l y ,   s o m e   o f   t he   po s t - pr o c e s s i ng   i s   h a nd l e d   f o r   t u m o r   r e g i o e xt r a c t i o a nd  t um o r   c e l l s   c o m put a t i o n .   I t   i s   f o und  t ha t   t h i s   pr o po s e a ppr o a c h   h a s   s up e r i o r   r e s u l t s   i n   t h e   s e g m e nt a t i o o f   di s e a s e t i s s ue   f r o m   no r m a l   t i s s u e   a nd  t h e   p r e d i c t i o o f   i m a g e   c l a s s e s   i n   t e r m s   o f   a c c u r a c y   w i t h   t he   l e s s   num be r   o f   t h r e s ho l e x t r a c t i o a n i m a g e   d e c o m po s i t i o r a t h e r   t ha t he   S F T A   a l g o r i t hm .   Ke y w or d s :   Cl a s s i f i c a t i o n   E n s e m b l e   b a gge t r e e   F r a c t a l   t e xt u r e   Im a ge   s e g m e nt a t i o n   K t h   n e a r e s t   n e i g h b o ur   M o r p h o l o gi c a l   o pe r a t i o n s   T um o r   c e l l   c o m put a t i o n   T hi s   i s   an   ope n   ac c e s s   ar t i c l e   u nde r   t he   C C   B Y - SA   l i c e ns e .     Cor r e s pon di n g   Au t h or :   R .   U s h a   D e pa rt m e n t   o f   Co m put e A ppl i c a t i o n s   S c h o o l   of   In f o r m a t i o n   T e c hn o l o g y ,   M a du ra i ,   I n di a   E m a i l :   us h a . r e s c h @ gm a i l . c o m       1.   I N TR O D U C TI O N     In   i m a ge   pr o c e s s i n a n c o m put e r   v i s i o n ,   a   f e a t u r e   i s   a   pi e c e   of   i n t e r e s t i ng   i n f o r m a t i o n   t h a t   i n di c a t e s   s o m e   qua n t i f i a b l e   a t t ri b ut e   o f   a n   i m a ge   t o   a c h i e v e   t h e   c o m put a t i o na l   t a s k .   T h e   e xt r a c t e f e a t u r e s   f r o m   a n   i m a ge   a r e   m uc h   l e s s e r   di m e n s i o n   t h a n   t h e   o r i g i n a l   i m a ge   t h a t   di m e n s i o n a l i t y   r e duc t i o n   r e duc e s   t h e   i s s ue s   of   t h e   b ul o f   i m a ge   p r o c e s s i n g.   G e n e ra l l y ,   i m a ge   fe a t u r e s   a r e   c a t e go r i z e i nt o   t w o   t y p e s   l i ke   l o c a l   a n gl o b a l   f e a t ur e s .   L o c a l   f e a t ur e s   a r e   c a l c ul a t e o v e r   t h e   o ut c o m e s   of   i m a ge   b a n s e pa ra t i o n   w h e n   i m a ge   s e gm e n t a t i o n   o r   t h e   p r o c e s s   o e dge   de t e c t i o n   [1].   A n t h e   gl o b a l   f e a t ur e s   a r e   c o m put e o n   t h e   e nt i r e   po r t i o of   a n   i m a ge   o r   r e gu l a r   s ub - r e gi o n s   i n   a n   i m a ge .   I n   t hi s   w a y ,   t h e   gl o b a l   fe a t u r e   t e xt u r e   i s   a n   i m po r t a n t   o n e   t a n a l y s e   t h e   r e gi o n a l   de s c r i p t o r   t ha t   us e f ul   i n   t h e   p r o c e s s   of   pa t t e rn   m a t c h i n o r   r e t r i e v a l   p r o c e s s   [2 ].   In   t hi s   w o r k,   o r   t h e   r e c o gn i t i o n   a nd  i m a ge   pa t t e rn s ,   t h e   s e gm e nt a t i o n   p r o c e s s   h a s   c a rri e o ut   t o   e xt ra c t   s o m e   s i g n i f i c a n t   i n t e n de f e a t u r e s   f r o m   a n   i m a ge .   I t ha t   a s pe c t ,   m a n y   r e s e a r c h e r s   a r e   i nt r o duc e s e v e r a l   t e c hn i q ue s   t o   a n a l y s e   M b r a i n   i m a ge s .   A m u l y a   E . R   e t   a l   [3]  i n t r o duc e t h e   t e xt u r e   f e a t ur e - b a s e c l a s s i f i c a t i o n   o f   di ff e r e n t   v i e w s   of   M R   b r a i n   i m a ge s   w i t h   t h e   us e   of   G L CM   a n S V M   ( s uppo rt   v e c t o r   m a c h i n e t e c hni que s .   P r a t i m a   P u r us h o t t a m   G um a s t e   a n V i n a y a K .   B a i ra gi   [4]  de v e l o pe t h e   h y b r i Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i     IS S N :   2502 - 4752       A   m od i f i e d   f r a c t a l   t e x t ur e   i m ag e   an al y s i s   bas e d   on  gr ay s c al e   m or phol ogy   f or   m ul t i - m o de l   ( U s ha  R )   155   t e c hn i q ue   of   a dv a n c e t e xt ura l   f e a t u r e   e xt r a c t i o n   t o   de t e c t   t h e   t u m o r   t i s s ue s   f r o m   h e a l t h y   t i s s ue   of   di ffe r e n t   v i e w s   of   M R   b r a i n   s l i c e s   w i t h   us e   o f   s upp o r t   v e c t o r   m a c hi n e .   I n   a dd i t i o n   t o ,   M a r w a n   A .   A .   H a m i a nd  N a j e e A h m e K h a n   [5]  d i s c us s e t h a t   t h e   m e t h o o f   D W T   a n P CA   ( p r i n c i p a l   c o m po n e n t   a na l y s i s fo r   di m e n s i o na l i t y   r e duc t i o n   f o l l ow e by   G L CM   f e a t ur e   b a s e S V M   c l a s s i f i c a t i o n   t o   a n a l y s e   t h e   M R   b r a i t um o r s .   Co n s e que n t l y ,   A l c e F e r ra z   Co s t a   e t   a l . ,   [6 p r o pos e t h e   a l go r i t h m   o f   s e gm e n t a t i o n   b a s e f r a c t a l   t e xt u r e   a n a l y s i s   ( S F T A t ha t   i s   m o s t   f r e que nt l y   us e i n   m a n y   i m a ge - b a s e a ppl i c a t i o n s   f o r   t h e   pu r po s e   o i m a ge   s e gm e n t a t i o n   a n d   t e xt u r e   f e a t ur e   e xt r a c t i o n.     F o r   i n s t a n c e ,   M .   A n j K r i s hna   e t   a l . ,   [7]  p r e s e nt e t h e   L i v e r   t um o r   s e gm e nt a t i o n   a nd  f e a t ur e   e xt ra c t i o n   us i n t h e   S F T A   m e t h o d.   S i m i l a rl y ,   S pa n d a n a   P a ra m kus ha m   e t   a l   [ 8]  h a v e   c a rri e o ut   o n   di f f e r e n t   f e a t ur e   e xt r a c t i o n   a pp r o a c h e s   o f   r o t a t i o n   i n v a r i a n t   l o c a l   f r e que n c y   ( R IL F ),   l oc a l   b i na r y   pa t t e rn   (L B P ),   a nd  S F T A   ( s e gm e n t a t i o n   b a s e f r a c t a l   t e xt u r e   a na l y s i s f o r   b r e a s t   a b n o rm a l i t y   de t e c t i o n   us i n S V M   c l a s s i f i c a t i o n.   S a b a n   O z t u r a nd  B a y r a m   A kde m i r   [9]  w e r e   p r e s e n t e t h e   c o m pa r i s o n   o f   v a r i o us   fe a t u r e   e xt ra c t i o a l go ri t hm s   o f   G L CM ,   L B P ,   L B G L CM ,   G L RL M   a n S F T A   f o r   a ut o m a t i c   h i s t o pa t h o l o gi c a l   i m a ge   a n a l y s i s .   F r o m   t h e s e   c o m pa r i s o n s ,   t h e   S F T A   f e a t ur e   e xt r a c t i o n   a pp r o a c h   a c hi e v e t h e   m a xi m u m   s uc c e s s   r a t e   of   a c c ur a c y .   H ow e ve r ,   J ude   H e m a nt h   e t   a l   [1 0]  h a v e   m e nt i o n e t h a t   t h e   i m a ge   pr e - p r o c e s s i n s t e ha s   a i m po rt a nt   r o l e   f o r   f ur t h e r   i m a ge   a n a l y s i s   s t e ps   of  i m a ge   s e gm e n t a t i o n,   f e a t ur e   e xt ra c t i o n   [11 ],   a nd  c l a s s i f i c a t i o n.   A c c o r di ng  t o   t h e   l i t e r a t u r e   s t udy ,   m a n y   r e s e a r c h e r s   a r e   pr e s e nt e r e l a t e t o   pr e - p r o c e s s i n b a s e i m a ge   a n a l y s i s .   R i c h a r d   A l a n   P e t e r s   [12]   s ugge s t e t ha t   t h e   m a t h e m a t i c a l   m o r p h o l o gi c a l   i m a ge   t r a n s f o r m a t i o n s   a r e   v e r y   h e l pf ul   t o   a n a l y s e   t h e   i m a ge s   i n   d i f fe r e n t   i m a ge   pr o c e s s i n t e c hn i que s   l i ke   n o i s e   s uppr e s s i o n,   e dge   de t e c t i o n,   s e gm e n t a t i o n,   f e a t u r e   e xt r a c t i o n,   s ha pe   r e c o gn i t i o n ,   t e xt u r e   i m a ge   a n a l y s i s ,   a nd  i m a ge   r e s t o r a t i o e t c .   R   U s h a   e t   a l   [1 3]  d i s c us s e t h e   c o m b i na t i o n   o f   m o r p h o l o gi c a l   t ra n s f o r m a t i o a n d   f r a c t a l   t e xt u r e - b a s e i m a ge   s e gm e n t a t i o n   t e c hn i que   t o   a na l y s e   t h e   M R   b r a i n   t u m o r   i m a ge s .   G .   B a l a   M a a l i ni i   a n A n a nd  J a t t i   w e r e   p r e s e n t e [14]  t h e   c o m b i n e a ppr o a c h   o f   m o r ph o l o gi c a l   r e c o n s t r uc t i o n   a nd  t hr e s h o l di ng  a pp r o a c h e s   f o r   M R   b r a i n   t um o r   de t e c t i o n,   w h i c h   a l s o   r e duc e t h e   a l go ri t hm   s i z e   i n   a n   e f fe c t i ve   m a nn e r.     F urt h e rm o r e ,   S .   N a g a n a nd h i ni   e t   a l   [15]   h a v e   i n t r o duc e t he   c o m b i n e a pp r o a c o f   t hr e s h o l d   a n d   m o r p h o l o gi c a l   o pe ra t i o n s   b a s e b ra i i m a ge   s e gm e n t a t i o n   t e c h ni que   f o r   s kul l   s t ri pp i n g .   A n d r e i   C .   J a l b a   e t   a l . ,   [ 16]  w e r e   i n t r o duc e t h e   m o r p h o l o gi c a l   ha t - t ra n s f o r m   s c a l e - s pa c e s   b a s e pa t t e rn   c l a s s i f i c a t i o a pp r o a c h   fo r   di a t o m   i m a ge s   a nd  B r o da t z   t e xt u r e   i m a ge   s e t .   A   w a t e r s he a l go ri t hm   b a s e t e x t u r e   i m a ge   a na l y s i s   l e a ds   t o   t h e   pr o b l e m   of   ov e r - s e gm e n t a t i o n.   F o r   t h a t ,   D .   S uv a rna   e t   a l . ,   [17 i n c l ude t h e   m o r p h o l o gi c a l   o pe ra t i o n s   of   o p e n i n g   a n d   c l o s i n g   i n   a   w a t e r s h e a l go r i t hm   f o r   v a ri o us   t e xt u r e s   i m a ge   a n a l y s i s .   A n ku J y o t i   D a s   e t   a l . ,   [18]  w e r e   c a r ri e o ut   t ha t   t h e   c o m b i na t i o n   o f   m o r p h o l o gi c a l   o pe r a t i o n s   a nd  K - m e a n s   b a s e s e gm e n t a t i o n   a pp r o a c h   f o r   a ut o m a t i c   de t e c t i o n   o f   M R   b r a i t u m o r.   A s   w i t h   R .   R a d ha k ri s hna n   e t   a l   [19]  s ug ge s t e t h a t   t h e   e xt ra c t i o n   o f   f r a c t a l   d i m e n s i o n   f e a t u r e   t hr o ug h   t h e   m o r p h o l o gi c a l   de c o m po s i t i o n   o pe r a t i o n s   o f   di l a t i o n   a nd  e r o s i o n   p r o v i de   be t t e r   o ut c o m e s .   Y a n pe n W u   e t   a l . ,   [ 20]  m e n t i o n e t ha t   t h e   t r a d i t i o n a l   w a t e r s h e a l go ri t hm   i s   ve r y   poo r e r   i n   a   s e gm e nt   t h e   ob j e c t   i n   di s t i n c t   s i z e   w i t h   t he   us e   of   s i n gl e   t hr e s h o l v a l ue .   A c c o r di n t o   t h e   r e a s o n,   t h e   a d di t i o na l   m o rp h o l o gi c a l   d i l a t i o n   a n e r o s i o o pe r a t i o n s   w e r e   i n c o r po r a t e   w i t a   w a t e r s h e a l go ri t hm   f o r   b e t t e r   i m a ge   s e gm e n t a t i o n.   Y i n gb o   L i a n a n d   J i a n   F [21]  ha v e   di s c us s e i m a ge   m o r p h o l o g y   a n t o t a l   v a r i a t i o n   m o de l   b a s e w a t e r s h e s e gm e nt a t i o n   a n d   c o n c l ude t h a t   t h e   t ra di t i o n a l   p r o b l e m   of   o ve r - s e gm e n t a t i o n   w a s   a v o i de i n   a   w a t e r s h e a l go r i t h m .   Y W a n g   e t   a l . ,   [22]   i nt r o duc e m o r p h o l o gi c a l   t o p - h a t   t r a n s f o r m a t i o n   b a s e s e gm e n t a t i o n   a nd  f e a t u r e   e xt ra c t i o n   a pp r o a c h   f o r   S V M   c l a s s i f i c a t i o n   o n   m i c e   l i v e r   f i b r o s i s   m i c r o s c o pi c   i m a ge s   i n   l e s s   c o m put a t i o n a l   t i m e .   D ha na n j a y   B h a s k a r   e t   a l . ,   [23]   i nt r o duc e t h e   r e g i o n   gr o w i n a n m o r p h o l o gi c a l   t ra n s f o r m a t i o n   b a s e f e a t ur e   w a s   e xt r a c t e t o   c l a s s i fy   t h e   c e l l   m i c r o s c o pi c   i m a ge s .   N e l s o n   L ui s   D u r a n o n a   S o s a   e t   a l . ,   [ 24]  m e nt i o ne t ha t   t h e   m o r p h o l o gi c a l   t r a n s f o r m a t i o n s   l i ke   e r o s i o n   a n di l a t i o n   o pe ra t i o n s   a c t   a s   t e xt u r e   de s c r i p t o r   i R G B   i m a ge s .   S i m i l a rl y ,   m o r p h o l o gi c a l   i m a ge   t r a n s f o r m a t i o n   w a s   a ppl i e by   m a n y   r e s e a r c h e r s   t o   a na l y s e   t h e   i m a ge s .     In   t hi s   pa pe r ,   t h e   m a t h e m a t i c a l   m o r p h o l o g y   h a s   us e fo r   bot h   pu r po s e   of   i m a ge   s e gm e n t a t i o n,   a n d   f e a t ur e   e xt ra c t i o n   t o   a n a l y s e   t h e   di f fe r e nt   v i e w s   o M b r a i n   s l i c e s .   T h e   f r a c t a l   t e xt u r e   a na l y s i s   a l go r i t hm   of  t h e   S F T A   [6]  t e c h ni que   i s   c o n s i de r e t o   be   o n e   of   f e a t ur e   e xt r a c t i o n   a pp r o a c h e s   f o r   f ur t h e r   c l a s s i f i c a t i o n .   T h e   c o n ve n t i o n a l   S F T A   a l go r i t h m   w o r ks   b e t t e r   t ha n   t h e   G L CM ,   H a r a l i c f e a t ur e s .   H ow e v e r ,   i t   t a ke s   t h e   n u m e r o us   n u m b e r   o f   a   t hr e s h o l v a l ue ,   i m a ge   de c o m po s i t i o n   t o   e xt ra c t   t h e   a f f e c t e pa rt s   o f   t h e   b r a i n   a n d   f e a t ur e   c l a s s i f i c a t i o n .   I n   t h i s   m e t h o d,   t h e   m o r p h o l o gi c a l   t r a n s f o r m a t i o n   b a s e f r a c t a l   t e xt u r e   a na l y s i s   a pp r o a c h   ha s   di s c us s e w i t h   t h e   us e   of   K t h   n e a r e s t   n e i g h b o ur   a nd  e n s e m b l e   b a gge t r e e   c l a s s i f i e r   a l go ri t hm s   t o   a n a l y s e   t h e   di f f e r e n t   v i e w s   of   M R   b r a i i m a ge s.       2.   M R   B R A I N   I M A G S E T   T h e   m ul t i - m o de l   v i e w   of   M R   b r a i n   i m a ge   s a m pl e s   a r e   ga t he r e f r o m   M a du ra i   R a j a j i   G ov e r nm e n t   h o s pi t a l   a n d   K G   A dv a n c e s c a n   c e nt e r ,   M a du ra i ,   T a m i l na du   t o ge t h e r   o f   525  b r a i n   s l i c e s   n o r m a l   a n d   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2502 - 4752   In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i ,   V o l .   21 ,   N o .   1 J a n u a r y   2021   :     154   -   163   156   a b n o rm a l   c l a s s e s .   F r o m   t hi s   240   (168   i m a ge s   a r e   a b n o rm a l   a n 7 i m a ge s   a r e   n o r m a l )   i m a ge s   a r e   f o r   a x i a l   v i e w ,   187  i m a ge s   i n   c o r o n a l   v i e w   (123  fo r   a b n o rm a l   a n 64  fo r   n o r m a l ) ,   a nd  98  i m a ge s   a r e   a v a i l a b l e   i s a gi t t a l   v i e w   (50  a b n o r m a l   a nd  48  n o r m a l o M R   b r a i n.   F r o m   t h i s   60 i m a ge s   a r e   a l l o c a t e f o r   t r a i n i ng  a n d   r e m a i ni n i m a ge s   a r e   t a ke n   f o r   t e s t i n i n   e a c h   v i e w   of   n o r m a l   a n a b n o rm a l   c l a s s e s .   T h e   s a m p l e   i m a ge s   of  t w o   di ffe r e nt   c l a s s e s   i n   v a ri o us   v i e w s   of   M R   b r a i n   ha s   i l l us t ra t e i n   F i gu r e   1 .                   (a )   (b )   (c )   (d)   (e )   (f )     F i gu r e   1 .   N o rm a l   a n d   a b n o rm a l   i m a ge s   o f   di ff e r e n t   v i e w s   o f   M R   b r a i n.   a xi a l   ( a n o r m a l   a nd  ( d)  a b n o rm a l ;   c o r o n a l   (b n o rm a l   a n d   (e a b n o rm a l ;   s a g i t t a l   (c n o r m a l   a nd  (f a b n o rm a l       3.   R ES EA R C H   M ET H O D   In   t h i s   p a pe r ,   m o r p h o l o gi c a l   t r a n s f o r m a t i o n   b a s e f r a c t a l   t e xt u r e   a na l y s i s   m e t h o i s   i n t r o duc e t de t e c t   t h e   b ra i n   a b n o rm a l i t y   a n t o   e xt r a c t   t h e   s i g n i f i c a nt   t e xt u r e   f e a t ur e s   i n   d i f f e r e n t   v i e w s   of   M R   b r a i n   i m a ge s .   T hi s   p r o po s e m e t h o o f   M R   b r a i n   i m a ge   c l a s s i f i c a t i o n   ha s   o ut l i n e i n   F i g u r e   2.   I t hi s   a p p r o a c h,   t h e   di f f e r e n t   v i e w s   of   M R   b r a i i m a ge s   a r e   t a ke n   a s   a n   i n p ut   t hi s   s y s t e m .   P r i m a ri l y ,   t h e   m o r p h o l o gi c a l   t r a n s f o r m a t i o n   o pe r a t i o n s   a r e   a pp l i e i n   p r e - p r o c e s s i n pha s e .   T h e n,   t h e   f r a c t a l   t e xt u r e   a n a l y s i s   pr o c e s s   i s   us e fo r   i m a ge   s e gm e nt a t i o n   a n t e xt u r e   f e a t u r e   e xt ra c t i o n .   T h e   e xt r a c t e t e xt u r e   f e a t u r e s   a r e   f e i nt o   fe a t u r e   c l a s s i f i c a t i o n   a l go r i t hm s   s uc h   a s   K N N   a nd  e n s e m b l e   b a gg e t r e e ,   w h i c h   a r e   c l a s s i f i e s   t h e   u n k n o w n   t e s t   i m a ge   da t a   w i t h   us e   o f   kn o w n   s e t   o f   t ra i n e d   p r e de f i n e c a t e go r i e s   o f   c l a s s   l a b e l s .   F i na l l y ,   t h e   t um o r   r e gi o n s   a r e   e xt r a c t e d   f r o m   t h e   r e c o gn i z e c l a s s   o f   a b n o rm a l   i m a ge s   t o   c a l c ul a t e   t h e   de f e c t e c e l l s   of   b r a i i m a ge .           F i gu r e   2 .   M o rp h o l o gi c a l   t r a n s f o r m a t i o n   b a s e f ra c t a l   t e xt u r e   a n a l y s i s   i di f f e r e n t   v i e w s   of   M R   b r a i i m a ge   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i     IS S N :   2502 - 4752       A   m od i f i e d   f r a c t a l   t e x t ur e   i m ag e   an al y s i s   bas e d   on  gr ay s c al e   m or phol ogy   f or   m ul t i - m o de l   ( U s ha  R )   157   3. 1 .       Pre - p r o c e s s i n g   D uri n t h i s   f i r s t   s t a ge ,   t h e   h i e r a r c hi c a l   t r a n s f o r m a t i o n   t e c hni que   [25]   i s   a ppl i e t o   e nha n c e   t h e   i m a ge   c o n t r a s t   a n i m p r o v e   t h e   i m a ge   qu a l i t y   w i t h   us e   o t o p - ha t   a n b o t t o m - ha t   i m a ge   t r a n s f o r m s .   T hi s   m e t h o i n c o r po ra t e s   t h e   e s s e n t i a l   s t e ps   o f   o pt i m um   d i s k - s ha pe s t r uc t u ra l   e l e m e nt   s e l e c t i o n   w hi c h e l ps   t o   s e l e c t   t h e   s ui t a b l e   s i z e   of   S E   v a l ue   fo r   a   s pe c i f i c   b r a i n   i m a ge .   B e c a us e ,   t h e   s i z e   o di s k - s ha pe   m a s i s   di f fe r e nt   f r o m   o n e   i m a ge   t o   a n o t h e r .   Co n s e que n t l y ,   t h e   i m a ge   c o m pl e m e n t   o pe r a t i o n   i s   ut i l i z e o n   hi e ra r c h i c a l   t ra n s f o r m e i m a ge   t h a t   a r e   h e l ps   t o   hi g h l i g ht   t h e   de f e c t e c e l l s   of   b r a i i m a ge s .   T hi s   o pe ra t i o n   i s   m a t h e m a t i c a l l y   de f i n e by   t h e   e qua t i o n   o f ,     ( , ) = ¬ ( ( , ) )     (1)     W h e r e ,   V (i , j a n U (i , j a r e   de n o t e   t h e   h i e ra r c hi c a l   t ra n s f o r m e a n c o m pl e m e n t a r y   i m a ge   r e s pe c t i v e l y .   F i na l l y ,   t h e   m i ni m a   t ra n s f o r m   o pe ra t i o n   ha s   us e t o   a v o i t h e   i s s ue   of   ov e r - s e gm e n t a t i o n   [2 6].   T h e   m a t h e m a t i c a l   de f i ni t i o o f   H - m i n i m a   t ra n s f o r m   i s   c a l c ul a t e b y   t h e   e qua t i o o f ,     ( ) = ( + )     (2)     H e r e ,   c ,   m ,   a n d   T   i n d i c a t e   t h e   i n v e r s e   d i s t a n c e   m a o f   c l us t e r e n uc l e i ,   de pt h,   a nd  r e c o n s t r uc t i o n   a n e r o s i o n   o pe ra t o r s   r e s pe c t i v e l y .     3. 2 .       S e gm e n tati o n   an d   f e atu r e   e x tr a c ti o n   T h e   f r a c t a l   a na l y s i s   of   t e xt ur e   a l go r i t hm   [6]  ha s   d i v i de i nt o   t w o   di ff e r e n t   s t a ge s   l i ke   (i t hr e s h o l b a s e i m a ge   de c o m po s i t i o n   a n ( i i t e x t u r e   f e a t ur e   e xt r a c t i o n .   I ni t i a l l y ,   t h e   m u l t i - l e v e l   O t s t hr e s h o l di n g   t e c hn i q ue   ha s   a ppl i e t o   e a c h   i m a g e   r e gi o n s   r e c u r s i v e l y ,   unt i l   t h e   t o t a l   n u m b e r   o f   t h r e s h o l i s   f o un d.   T h e   t o t a l   n u m b e r   o f   t hr e s h o l i s   de c i de by   t h e   e n us e r.   I n   t hi s   w o r k,   t hr e s h o l s i z e   i s   i n i t i a l i z e a s   2 .   T hr e s h o l b a s e i m a ge   de c o m po s i t i o n   h a s   m a t h e m a t i c a l l y   e xpr e s s e by  t h e   e qu a t i o n   o f ,     ( p , q ) = { 1 ,     < ( , ) 0 ,                                                           (3)     W h e r e ,        a n   i ndi c a t e   t h e   l o w e r   a n uppe r   t hr e s h o l d   v a l ue s .   F r o m   t h e s e   de c o m pos e d   pr o c e s s   of   e a c h   s e gm e n t e i m a ge s ,   t h e   m e a n,   a r e a ,   b o un d a r i e s   f r a c t a l   di m e n s i o n   f e a t u r e   a n a dd i t i o n   t o ,   s h a pe   f e a t ur e s   o f   s o l i di t y ,   pe r i m e t e r,   a n c e nt r o i f e a t u r e s   a r e   e xt r a c t e d.   T h e   e xt ra c t e f e a t ur e   v e c t o r   of  unk n o w n   t e s t   i m a ge   d a t a   i s   us e f o r   f u r t h e c l a s s i f i c a t i o n   w i t us e   o f   kn o w n   s e t   o f   t r a i n i n g   s e t .     3. 3 .       F e a tu r e   c l as s i f i c a ti o n   Cl a s s i f i c a t i o n   i s   o n e   of   t h e   m e t h o ds   t o   r e c o gn i z e   t h e   r e l e v a n t   c l a s s   l a b e l   of   un k n o w n   t e s t   s a m pl e   w i t h   k n o w n   s e t   of   t r a i n e c l a s s   l a b e l s .   I n   t hi s   pa pe r ,   K N N   a nd  e n s e m b l e   b a gge t r e e   m a c hi n e   l e a rn i ng  a l go ri t hm s   a r e   us e d   t o   c l a s s i fy   t h e   i m a ge   l a b e l s .   In   K N N   a l go r i t hm ,   t h e   f e a t ur e s   o t e s t i n s e t   a r e   c l a s s i f i e by   di s t a n c e   m e a s u r e   o f   E uc l i di a n   d i s t a n c e   f r o m   i t s   n e i g h b o ur  i n   t h e   b ra i n   i m a ge ’s   f e a t u r e s   t h a t   a r e   a s s i g n e t o   t h e   c l a s s .   H e r e ,   t h e   pe r f o r m a n c e   K N N   a l go ri t hm   ha s   e s t i m a t e by   t h e   c h o i c e   of   ‘K ’  a n d i s t a n c e   m e t r i c   [27].   T h e   m a t h e m a t i c a l   de f i ni t i o n   o f   E uc l i di a d i s t a n c e   i s   e x pr e s s e a s ,     D   (a ,   b )= ( ( 1 ) 2 + ( 2 2 ) 2 + + ( ) 2 )   (4)     w h e r e ,   a   a n d   b   a r e   r e p r e s e nt   t h e   f e a t u r e   po i n t s   o f   t e s t   a n d   t ra i n e da t a .   T h e   fo r m a t i o n   o f   t h e   b a w i t h   t h e   de c i s i o n   t r e e   l e a rn e r s   a r e   r e f e r e e a s   B a gge T r e e   t ha t   i s   o n e   of  t h e   b e s t   e n s e m b l e   m a c h i n e   l e a rni n a l go r i t h m s .   T h e   f e a t u re   s a m pl i ng  de c o m po s i t i o n   i s   f o r m ul a t e by   t h e   t e c hn i q ue   o f   b oo t s t r a p   a g g r e ga t i o n,   w hi c i s :   s e l e c t   t h e   M   o ut   o f   M   s ub   t ra i ni n g   s e t   w i t h   f e a t u r e   r e pl a c e m e nt   fo r   e a c n e w   l e a rn e r.   T h e   f o r m a t i o o f   de c i s i o n   t r e e   f o r   e a c h   s ub   t r a i n i n g   s e t   i s   de pe n ds   o n   t h e   a t t r i b ut e s   o gi n i   i nde x,   e n t r o py   a nd  i n f o r m a t i o g a i n.   T h e   de f i n i t i o o f   gi ni   i n de c a b e   de f i n e a s ,     =   1 - 2 = 1   (5)     H e r e ,                 =                                            ( )   (6)     A n d   e v e r y   t r e e   i t h e   e n s e m b l e   c a r a ndo m l y   s e l e c t   pr e di c t o r s   f o r   de c i s i o n   s pl i t s   w hi c m e t h o d   h e l ps   t o   i n c r e a s e   t h e   a c c ura c y   o f   b a gge t r e e s .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2502 - 4752   In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i ,   V o l .   21 ,   N o .   1 J a n u a r y   2021   :     154   -   163   158   3. 4 .       Tu m o r   c e l l s   c o m p u tati o n   T h e   r e c o gn i z e a b n o r m a l   b ra i n   i m a ge s   a r e   m o v e i n t o   n e xt   s ub - s e que n t   p h a s e   of   a r e a   o pe n i n g   w h i c h   h e l ps   t o   r e m o ve   t h e   s m a l l   o b j e c t s   f r o m   b i n a r y   i m a ge .   F r o m   t h i s   e xt r a c t e t u m o r   po r t i o n,   t h e   n u m b e r   of  a f fe c t e c e l l s   i s   a l s o   c a l c ul a t e us i n b i na r i z a t i o t e c hni que .   T h e   s e gm e n t e b i n a r y   i m a ge s   ha v e   t w o   v a l ue s   s uc h   a s   w h i t e   (1)  a n d   b l a c (0)   pi xe l s .   I ni t i a l l y ,   t h e   t o t a l   num b e r   o f   z e r o   (0)  a n n o n - z e r o   pi xe l s   (1 )   i a i m a ge   (X )   c a n   b e   c o m put e by   t h e   e qua t i o o f ,     = [ ( 0 ) + ( 1 ) ] 255 = 0 255 = 0   (7)     Im a ge   p i xe l s = w i dt h   (p) × h e i g ht   (q) = 256 × 256 .   T h e   v a r i a b l e   I,   s   (0)  a nd  s   (1)  a r e   i m a ge ,   b l a c a nd  w h i t e   p i xe l s   r e s pe c t i v e l y .   T h e   t o t a l   num b e o f   w h i t e   pi xe l   (w p)  i i m a ge   (X )   h a s   e xp r e s s e by :      = [ ( 1 ) ] 255 = 0 255 = 0   (8)     H e r e ,   w p= n u m b e r   of   w h i t e   pi xe l s   a n t h e   v a l ue   of   pi xe l = 0 . 264 m m .   T h e n,   a r e a   o t um o r   c o m put a t i o n   ha s   i l l us t ra t e a s :     = [ (  ) 0 . 264 ]    2     (9)       4.   R ES U LTS   A ND  D IS C U S S I O N   T h e   c o l l e c t i v e   M R   b r a i n   i m a ge s   i t ra i ni n a n t e s t i n g   s e t   a r e   p r e - p r o c e s s e us i n g   m o rp h o l o gi c a l   i m a ge   t ra n s f o r m a t i o n ,   w h i c h   a r e   s h o w n   i F i gu r e   3   w i t h   us e   of   s e l e c t i ve   i m a ge   s a m pl e .                     (a )   (b )   (c )   (d)   (e )   (f )   (g)     F i gu r e   3 .   T h e   m o r p h o l o gi c a l   i m a ge   t r a n s f o r m a t i o b a s e f r a c t a l   t e xt u r e   i m a ge   s e gm e n t e d   r e s ul t s   f o r   a x i a l   a b n o rm a l   ( a )   O r i g i n a l   i m a ge   (b t o p - ha t   (c b o t t o m - ha t   t ra n s f o r m e (d e nha n c e i m a ge   (e )   c o m pl e m e nt a r y   i m a ge   (f m i n i m a   t ra n s f o r m e i m a ge   (g s e gm e n t e d   i m a ge       T h e   f r a c t a l   t e xt u r e   i m a ge   s e gm e nt a t i o n   r e s ul t s   o f   m o r p h o l o gi c a l   t ra n s f o r m e i m a ge   F i gu r e   (f a r e   pr e s e nt e i F i gu r e   4 .               ( a )   b i na r y   1   ( b)   bo r d e r   1   ( a )   b i na r y   2   ( b)   bo r d e r   2   T h r e s h o l d   ( T ( 1 ) = 0. 5352   T h r e s h o l d   ( T ( 2 ) = 0. 7617 )                   ( a )   b i na r y   3   ( b)   bo r d e r   3   ( a )   b i na r y   4   ( b)   bo r d e r   4   T h r e s h o l d   ( t l = 0 . 535 an d   t u = 0 . 761 7)   T h r e s h o l d   ( t l = 0 . 761 an d   t u = 1 . 000 0)     F i gu r e   4 .   M o rp h o l o gi c a l   t r a n s f o r m a t i o n   b a s e t e xt u r e   i m a ge   s e gm e n t e r e s ul t s   f o r   a xi a l   a b n o rm a l   M R   b ra i n       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i     IS S N :   2502 - 4752       A   m od i f i e d   f r a c t a l   t e x t ur e   i m ag e   an al y s i s   bas e d   on  gr ay s c al e   m or phol ogy   f or   m ul t i - m o de l   ( U s ha  R )   159   In   f ra c t a l   t e xt u r e   a n a l y s i s ,   i f   t h e   n u m b e r   o f   e xt ra c t e t hr e s ho l i s   2,   t h e   t o t a l   n um b e r   o f   s e gm e n t e i m a ge   w i l l   b e   a s   n × 2 .   T h e n ,   b o un da r y   r e gi o n   a r e   a l s o   e xt ra c t e f r o m   e a c h   b i n a r y   s e gm e n t e i m a ge s .   A s   m e nt i o n e i n   F i gu r e   4 ,   t h e   de c o m po s e r e s ul t s   of   T   (1)= 0 . 5352  h a s   c o n s i de r e a s   s e gm e n t e r e s ul t s .   F r o m   t h i s   i m a ge ,   t h e   t u m o r e gi o a r e   e x t r a c t e d,   w h i c i s   i l l us t ra t e i F i g u r e   5   a s   f o l l o w s ,           F i gu r e   5 .   T um o r   r e g i o e xt r a c t i o f r o m   t h e   s e gm e n t e a b n o rm a l   b i n a r y   i m a ge       F r o m   t h e s e   s e gm e n t e b i na r y   i m a ge s ,   t h e   f e a t ur e s   o f   m e a n,   a r e a ,   b o un d a r y   f r a c t a l   di m e n s i o n   a nd  o t h e r   s h a pe   fe a t u r e s   of  s o l i di t y ,   pe r i m e t e r,   a n c e n t r o i a r e   e xt r a c t e d.   T h i s   p r o c e s s   i s   a ppl i e t o   b o t h   t ra i ni n g   a n t e s t i ng  s e t   of   M b r a i n   i m a ge   da t a   i n   i m a ge   d a t a s e t .   T h e   c l a s s i f i c a t i o n   r e s ul t s   o f   t h i s   p r o po s e fe a t u r e   e xt ra c t i o n   t e c hn i que   b a s e e n s e m b l e   b a gge t r e e   a nd  K N N   c l a s s i f i c a t i o n   r e s ul t s   a r e   pr e s e nt e i n   T a b l e   a n d   T a b l e   2   r e s pe c t i v e l y .       T a b l e   1 .   Co n f us i o n   m a t r i x   f o r   m o r p h o l o gi c a l   t ra n s f o r m a t i o b a s e f r a c t a l   t e xt u r e   a na l y s i s   o f   M R   b r a i w i t h   us e   of   K N N   c l a s s i f i e r   Ax i a l   Co r o n a l   S a g i t t a l   T a rg e t     O u t p u t       O u t p u t   T a rg e t     O u t p u t     O   (0 )   O   (1 )   T a rg e t     O   (0 )   O   (1 )     O   (0 )   O   (1 )   T (0 )   62   6   T (0 )   41   8   T (0 )   14   6   T (1 )   4   25   T (1 )   6   20   T (1 )   2   17       T a b l e   2 .   Co n f us i o n   m a t r i x   f o r   m o r p h o l o gi c a l   t ra n s f o r m a t i o b a s e f r a c t a l   t e xt u r e   a na l y s i s   o f   M R   b r a i w i t h   us e   of   e n s e m b l e   b a gge t r e e   c l a s s i f i e r   A x i a l   Co r o n a l   S a g i t t a l   T a rg e t     O u t p u t   T a rg e t     O u t p u t   T a rg e t     O u t p u t     O   (0 )   O   (1 )     O   (0 )   O   (1 )     O   (0 )   O   (1 )   T (0 )   56   12   T (0 )   37   12   T (0 )   12   8   T (1 )   8   21   T (1 )   7   19   T (1 )   3   16       F r o m   t h i s   f o r m a t i o n   of   c o n f us i o n   m a t ri x,   t h e   c l a s s i f i c a t i o n   r e s ul t s   o s e n s i t i v i t y ,   s pe c i f i c i t y ,   a c c ur a c y ,   a n M CC  m e a s u r e s   a r e   a l s o   c o m put e d.   T h e   m a t h e m a t i c a l   de f i n i t i o n   o f   t h e s e   c l a s s i f i c a t i o m e a s u r e s   i s   gi v e n   i f o l l ow i n e qu a t i o n   a s :      =    (  +  ) × 100   (10)      =    (  +  ) × 100   (11)      =   (  +  ) (  +  +  +  ) × 100   (12)      = ( (  ×  ) (  ×  ) ) ( (  +  ) (  +  ) (  +  ) (  +  ) )   (13)     T h e   p r e di c t i o n   o f   po s i t i v e   a n n e ga t i v e   i m a ge   s a m pl e s ,   a c c ur a c y ,   a n t h e   c l a s s i f i c a t i o n   qua l i t y   m e a s u r e   o f   M CC  a r e   a l s o   g r a p hi c a l l y   pr e s e n t e i F i gu r e   6.   T um o r   c e l l s   c o m put a t i o n   o f   s a m pl e   a x i a l   v i e w   i M R   b r a i i m a ge   a s   s h o w n   i n   F i gu r e   7 .       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2502 - 4752   In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i ,   V o l .   21 ,   N o .   1 J a n u a r y   2021   :     154   -   163   160       F i gu r e   6 .   M o rp h o l o gi c a l   t r a n s f o r m a t i o n   b a s e f ra c t a l   t e xt u r e   a n a l y s i s   r e s ul t s           F i gu r e   7 .   T um o r   c e l l s   c o m put a t i o o f   s a m pl e   a xi a l   v i e w   i M R   b r a i i m a ge       5.   C O M P A R I S O N   O F   TR A D I TI O N A S F TA   A N D   M O D I F I ED   F R A C TA TEX TU R I M A G A N A LY S I S   A P P R O A C H   In  t hi s   s e c t i o n,   t h e   m o r p h o l o gi c a l   t r a n s f o r m a t i o n   b a s e f r a c t a l   t e xt u r e   a na l y s i s   a pp r o a c ha s   c o m pa r e a n di s c us s e w i t h   t h e   c o n v e n t i o na l   S F T A   t e c hni que .   T h e   c o m pa ri s o n   o t h e s e   a ppr o a c h e s   a r e   s t a r t e w i t h   t h e   e xt ra c t i o n   o f   t h r e s h o l v a l ue ,   i m a ge   de c om po s i t i o n   a n c l a s s i f i c a t i o n   r e s ul t s .   I n i t i a l l y ,   t h e   e xt ra c t i o n s   o f   t hr e s h o l v a l ue   o f   e a c h   a p p r o a c a r e   s h o w n   i n   T a b l e   3   c o r r e s po n d i n g l y .       T a b l e   3 .   S a m p l e   e xt r a c t e d   t hr e s h o l v a l ue   f o r   di f f e r e n t   v i e w s   i M R   b r a i i m a ge   de c o m po s i t i o i   v a r i o us   a pp r o a c h e s   I m a g e   n a m e d   I m a g e   I m a g e   V i e w   Th r e s h o l d   p o s i ti o n   S F T A   P r o p o s e d   S a m p l e 1     A x i a l   T (1 )   0 . 1 1 7 2   0 . 5 3 5 2   T (2 )   0 . 2 9 4 9   0 . 7 6 1 7   S a m p l e 2     Co r o n a l   T (1 )   0 . 1 1 3 3   0 . 2 3 2 4   T (2 )   0 . 2 7 3 4   0 . 6 1 3 3   S a m p l e 3     S a g i t t a l   T (1 )   0 . 1 0 7 4   0 . 2 6 7 6   T (2 )   0 . 2 6 7 6   0 . 6 4 6 5       A s   s h o w n   i n   a b ov e   F i gur e   8,   t h e   c o n v e n t i o n a l   S F T A   t e c hn i que   do e s   n o t   pr o v i de   s i gni f i c a n t   de t a i l s   m o r e   r e l e v a n t   t o   a b n o rm a l   t i s s ue   of   M R   b r a i n   i n   t hr e e   v i e w s   of   s a m pl e   a b n o rm a l   s l i c e s .   B ut ,   t h e   S F T A   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i     IS S N :   2502 - 4752       A   m od i f i e d   f r a c t a l   t e x t ur e   i m ag e   an al y s i s   bas e d   on  gr ay s c al e   m or phol ogy   f or   m ul t i - m o de l   ( U s ha  R )   161   a pp r o a c h   e n a b l e s   t h e   m i n i m u m   o a b n o r m a l   t i s s ue   i n   s a g i t t a l   v i e w   of  a b n o r m a l   s l i c e s   a t   t w o   t hr e s h o l b i na r y   de c o m po s i t i o n   (T T B D ).   H ow e v e r ,   i t   n e e ds   t h e   n u m e r o us   n u m b e r   o f   i m a ge   de c o m po s i t i o n   t o   e xt r a c t   t h e   a f fe c t e d   pa rt s   of   t h e   b r a i n.   Co m pa ra t i v e l y ,   pr o po s e a ppro a c h   gi v e n   t h e   c l e a r   i m a ge   de t a i l s   r e ga rdi n t o   a f fe c t e pa rt s   o f   b r a i n   t i s s ue s   w i t h   l i m i t e n u m b e r   o f   i m a ge   de c o m p o s i t i o n   l i ke   S T B D   ( s i n gl e   t hr e s h o l b i n a r y   de c o m po s i t i o n ).   T h e   S F T A   a p p r o a c h   t a ke s   m a xi m um   t hr e e   o r   f o ur   l e v e l   i m a ge   de c o m p o s i t i o n   t o   a c hi e v e   t h e   e xt ra c t i o n   o f   di s e a s e t i s s ue s .   B ut ,   t h i s   p r o po s e a pp r o a c h   p r o v i de s   b e t t e r   r e s ul t s   m i ni m um   o s i ngl e   t hr e s h o l a n m a xi m um   o f   t hr e s h o l v a l ue   a s   2.   A s   m e n t i o n e i F i gu r e   8,   t h e   p r o po s e a pp r o a c a c hi e v e s   b e t t e r   s e gm e n t a t i o n   i m i n i m u m   o f   s i ngl e   t hr e s h o l d   po s i t i o o f   T   (1) .   S ub s e que n t l y ,   t h e   e xt r a c t e S F T A   f e a t ur e   b a s e c l a s s i f i c a t i o n   f o r   M R   b r a i n   i m a ge   a n a l y s i s   h a s   i l l us t r a t e i n   F i gu r e   9.   F r o m   t h e   c o m pa ri s o n   o S F T A   c l a s s i f i c a t i o n   p r e di c t i o n   r e s ul t s   w i t h   t h e   pr o po s e d   a pp r o a c o f   M o r p h o l o gi c a l   t ra n s f o r m a t i o n   b a s e f r a c t a l   t e xt ur e   i m a ge   a na l y s i s   a s   m e n t i o n e i F i gu r e   6 ,   t h e   pr o po s e a pp r o a c a l s o   ha s   s upe r i o r e s ul t s   i n   t h e   c l a s s i f i c a t i o r e s ul t s   i n   t e rm s   o f   a c c ur a c y ,   s e n s i t i v i t y ,   s pe c i f i c i t y ,   a nd  M CC   m e a s u r e s .           F i gu r e   8 .   S a m p l e   de c o m po s e di f fe r e nt   v i e w s   of   M R   b r a i n   i m a ge   o ut c o m e s   i n   di s t i n c t   a pp r o a c h e s           F i gu r e   9 .   S F T A   f e a t u r e   b a s e c l a s s i f i c a t i o n   o f   di f f e r e n t   v i e w s   i M R   b r a i n   i m a ge   a n a l y s i s   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2502 - 4752   In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i ,   V o l .   21 ,   N o .   1 J a n u a r y   2021   :     154   -   163   162   6.   C O N C LU S I O N   T h i s   pa pe r   p r e s e n t s   t h e   m o r p h o l o gi c a l   t ra n s f o r m a t i o n   b a s e f r a c t a l   t e xt u r e   i m a ge   a na l y s i s   of  M b r a i us i ng  K N N   a n d   e n s e m b l e   b a gge t r e e   c l a s s i f i e r s .   T hi s   pr o po s e t e c hn i que   p r o v i de s   t h e   v e r y   pr o m i s i n g   o ut c o m e s   t o   de t e c t   a n c l a s s i fy   t h e   di f f e r e n t   v i e w s   o n o r m a l   a n a b n o r m a l   M R   b ra i n   s l i c e s .   T h e   c l a s s i f i c a t i o n   o f   b a gge t r e e   w i t h   us e   o f   e xt r a c t e f e a t ur e s   a c c o m pl i s h e s   t h e   a c c u r a c y   of   79. 38%,   74. 67% ,   a n 71 . 79%  a r e   a xi a l ,   c o r o na l ,   a nd  s a gi t t a l   v i e w   r e s pe c t i v e l y .   S i m i l a rl y ,   t h e   pe r c e nt a ge   o f   a c c ur a c y   i n   t h e   c l a s s i f i c a t i o n   o f   K N N   a c h i e v e s   t h e   m a x i m u m   o f   89. 69%  fo r   a x i a l ,   81 . 33 f o r   c o r o n a l ,   a nd  79. 49%  f o r   s a gi t t a l   v i e w   r a t h e r   t ha n   t h e   e n s e m b l e   b a gge t r e e   c l a s s i f i e r .   F i na l l y ,   t h i s   p r o po s e a p pr o a c h   h a s   b e e n   c o m pa r e w i t h   c o n v e n t i o n a l   f r a c t a l   t e xt u r e   a na l y s i s   of   S F T A   i n   t e r m s   o f   s i z e   of   t hr e s h o l v a l ue ,   num b e r   o i m a ge   de c o m po s i t i o n ,   a n d   t h e   s i z e   o f   fe a t u r e   v e c t o r   t o   a n a l y s e   t h e   M R   b ra i i m a ge s .   F r o m   t h i s   c o m pa ri s o n,   t h e   p r o po s e a ppr o a c a c h i e v e s   t h e   hi g h e s t   pe r c e n t a ge   i a c c ur a c y ,   pr e di c t i o n   o f   bo t h   po s i t i v e   a n d   n e ga t i v e   da t a   w i t t h e   m i ni m um   n u m b e r   o f   t hr e s h o l d   v a l ue ,   l e s s   n u m b e r   o f   b i na r y   i m a ge   de c o m po s i t i o n.       R EF ER EN C ES   [ 1]   H a y a r   A y a d,   M o ha m m e H a s a A bdul a m e e r ,   L o a y   E .   G e o r g e   a nd  N i da a   F .   H a s s a n ,   D e s c r i pt o r   T r e nd s   i T e x t u r e   C l a s s i f i c a t i o f o r   M a t e r i a l   R e c o g ni t i o n , ”  R e s e ar c J o ur n al   o f   A ppl i e Sc i e nc e ,   E ngi ne e r i ng  an T e c hno l og y I S S N :   2040 - 7467,   v o l .   1 0,   n o . 10 ,   pp .   1089 - 1 101 ,   A ug   2015 .   [ 2]   J o ng   K oo K i m   a nd  H y un  W oo P a r k,   S t a t i s t i c a l   T e x t ur a l   F e a t u r e s   f o r   D e t e c t i o o f   M i c r o c a l c i f i c a t i o ns   i n   D i g i t i z e M a m m o g r a m s ,”   I E E E   T r a ns a c t i on s   on  M e di c a l   I m ag i ng v o l .   18,   n o .   3 ,   pp.   2 31 - 238 ,   1999 .   [ 3]   A m ul y a   E   R ,   S o um y a   V a r m a ,   a n V i nc e   P a u l ,   C l a s s i f i c a t i o of   B r a i M R   I m a g e s   us i ng   T e xt ur e   F e a t u r e   E xt r a c t i o n ,   I nt e r n at i on al   J ou r na l   o f   I nn ov a t i v e   R e s e ar c i Sc i e nc e   E ngi ne e r i ng  a nd  T e c h nol ogy ,   I S S N :   2319 - 8753 ,   v o l .   6,   n o .   4 ,   pp .   7 184 - 719 0 ,   20 17 .   [ 4]   P r a t i m a   P u r us ho t t a m   G um a s t e ,   V i na y a K .   B a i r a g i ,   A   H y br i M e t ho f o r   B r a i n   T um o r   D e t e c t i o us i ng   A d v a nc e T e x t u r a l   F e a t ur e   E xt r a c t i o n ,”   B i om e di c al   an P har m a c o l ogy   J ou r na l v o l .   13 ,   n o .   1 ,   pp .   1 45 - 157 ,   202 0 .   [ 5 ]   M a r w a n   A .   A .   H a m i d ,   a n d   N a j e e d   A h m e d   K h a n ,   I nv e s t i g a t i o n   a n d   C l a s s i f i c a t i o n   o f   M R I   B r a i n   T u m o r s   U s i n g   F e a t u r e   E x t r a c t i o n   T e c h n i q u e ,”   S p r i n g e r   J o u r n a l   o f   M e d i c a l   a n d   B i o l o g i c a l   E n g i n e e r i n g v o l .   4 0 ,   p p .   3 0 7 - 317 ,   M a r   2 0 2 0 .   [ 6]   A .   F .   C o s t a ,   G .   H um p i r e - M a m a n i   a nd  A .   J .   M .   T r a i n a ,   A E f f i c i e nt   A l g o r i t hm   f o r   F r a c t a l   A na l y s i s   o f   T e xt u r e s ,   2012  2 5t h   SI B G R A P I   C onf e r e nc e   on  G r aph i c s ,   P at t e r ns   a nd  I m a ge s ,   O u r o   P r e t o ,   pp .   3 9 - 46 ,   2 012   do i :   10. 1109 / S I B G R A P I . 2012. 15 .   [ 7]   A nj K r i s hn a .   M . ,   D e e pe s E dw i n ,   a nd  S .   H a r i ha r a n ,   L i v e r   T u m o r   S e g m e nt a t i o a nd  F e a t ur e   E x t r a c t i o us i ng   S e g m e nt a t i o b a s e F r a c t a l   T e x t u r a l   A na l y s i s   M e t ho d , ”  I n t e r nat i o nal   J ou r na l   o f   A dv anc e S c i e nt i f i c   T e c hnol o gi e s ,   E n g i ne e r i ng   and   M an age m e nt   Sc i e nc e s ,   I S S N :   2454 - 356X ,   v o l .   3,   n o .   1,   p p.   16 9 - 172 ,   A pr   2017 .   [ 8]   S pa nd a na   P a r a m ku s ha m ,   K und a   M . M .   R a o ,   B . V . V . S . N   P r a bh a ka r   R a o ,   C o m pa r i s o o f   R a o t a t i o I nv a r i a n t   L oc a l   F r e q ue nc y ,   L B P   a nd  S F T A   m e t ho ds   f o r   B r e a s t   A bno r m a l i t y   C l a s s i f i c a t i o n , ”  I n t e r na t i ona l   J o ur na l   o f   S i gn al   a nd   I m ag i ng   Sy s t e m s   E ng i ne e r i ng v o l .   11 ,   n o .   3,   pp .   136 - 15 0 ,   J a n   201 8 .   [ 9]   S a ba O z t u r k,   B a y r a m   A kde m i r ,   A ppl i c a t i o of   F e a t ur e   a nd  C l a s s i f i c a t i o M e t ho ds   f o r   H i s t o pa t ho l o g i c a l   I m a g e   us i ng   G L C M ,   L B P ,   L B G L C M ,   G L R L M   a n S F T A ,   P r oc e di C om put e r   Sc i e nc e ,   I S S N :   1877 - 0509,   v o l .   132,   pp .   40 - 46 J u ne   201 8 .   [ 10]   J ude   H e m a n t h ,   D . ,   a n J .   A ni t ha ,   I m a g e   P r e - pr o c e s s i ng   a nd   F e a t ur e   E x t r a c t i o T e c hn i que s   f o r   M a g ne t i c   R e s o na nc e   B r a i I m a g e   A na l y s i s , ”  Sp r i nge r ,   B e r l i n ,   H e i de l be r g ,   C om p ut e r   A pp l i c at i on s   f or   C om m un i c at i on ,   N e t w or k i ng ,   and   D i g i t al   C o nt e nt s v o l .   350 ,   pp.   3 49 - 356 ,   J a n   2 012 .   [ 11]   M a r c i I w a no w s ki ,   S l a w o m i r   S ko ne c z n y ,   J a r o s l a w   S z o s t a ko w s ki ,   I m a g e   F e a t ur e s   E xt r a c t i o us i ng   M a t h e m a t i c a l   M o r pho l o gy , ”  P r oc e e di ngs   of   SP I E T he   I n t e r na t i o na l   S oc i e t y   f o r   O pt i c a l   E ngi ne e r i ng ,   p p.   01 -   09 ,   O c t   199 7 .   [ 12]   R i c ha r A l a P e t e r s ,   A   N e w   A l go r i t hm   f o r   I m a g e   N o i s e   R e du c t i o us i ng   M a t he m a t i c a l   M o r p ho l o gy , ”  I E E E   T r ans ac t i on  on   I m age   P r o c e s s i ng v o l .   4,   n o .   5 ,   p p.   55 4 - 568 ,   M a y   1995 .   [ 13]   R .   U s ha ,   a nd  K .   P e r um a l ,   M o r pho l o g i c a l   T r a n s f o r m a t i o B a s e F r a c t a l   T e x t ur e   S e g m e nt a t i o o f   M R   B r a i n   T um o r   S l i c e s ,   I n t e r na t i o nal   J our n al   o f   A p pl i c a t i on   or   I nnov at i on   i n   E ng i ne e r i ng   an M an age m e nt ,   I S S N :   2319 - 4847 ,   v o l .   8,   n o .   1 ,   pp .   0 1 -   07 ,   J a 2 019 .   [ 14]   G .   B a l a   M a a l i ni i   a n A na nd  J a t t i ,   B r a i T um o ur   E xt r a c t i o us i ng   M o r pho l o g i c a l   R e c o ns t r uc t i o a nd   T hr e s ho l d i ng ,   h t t ps : / / do i . o r g / 10. 1016 / j . m a t p r . 2017 . 1 2. 3 50  M a t e r i al s   T o day :   P r oc e e di ng s v o l .   5 ,   n o .   4,   pp .   10689 - 10 696 ,   2018 .   [ 15]   S .   N a g a na n dh i ni ,   a nd  P .   S ha nm ug a v a di v u ,   T h r e s ho l a n M o r p ho l o g i c a l   O pe r a t i o ns   B a s e B r a i I m a g e   S e g m e nt a t i o n , ”  I nt e r na t i ona l   j our na l   of   I nn ov a t i v e   T e c hnol ogy   an E x p l or i ng  E ng i ne e r i ng  ( I J I T E E ) ,   I S S N :   2278 - 3075 ,   v o l .   8 ,   no .   6S 3,   pp .   96 - 100 ,   A pr i l   2 019 .   [ 16]   A ndr e i   C .   J a l ba ,   M i c ha e l   H . F . ,   W i l ki n s o n,   J o s   B . T . M .   R o e r d i n k ,   M o r pho l o g i c a l   H a t - t r a ns f o r m   S c a l e   S p a c e s   a nd   t he i r   u s e   i n   P a t t e r C l a s s i f i c a t i o n , ”  T he   J ou r na l   of   P at t e r n   R e c ogn i t i on v o l .   37 ,   pp .   9 01 - 915 ,   2004 .   [ 17]   S uv a r na   D .   K a m b l e ,   P a w a r   D . D . ,   a nd  S ha r a dk um a r   J a g t a p ,   M o r ph o l og i c a l   I m a g e   S e g m e nt a t i o by   M o r pho l o g i c a l   W a t e r s he ds , ”  I nt e r na t i ona l   j our n al   o f   R e c e nt   Sc i e n t i f i c   R e s e ar c ( I J R SR ) ,   I S S N :   0976 - 3031,   v o l .   10,   n o .   1 ,   pp.   30370 - 30 374 ,   J a n   20 19 .   [ 18]   A nkur   J y o t i   D a s ,   L i pi   B .   M a h a nt a ,   a nd  V i j a y   P r a s a d ,   A ut o m a t i c   D e t e c t i o o f   B r a i T um o r   f r o m   M R   I m a g e s   us i ng   M o r p ho l o g i c a l   O pe r a t i o ns   a nd  K - m e a ns   B a s e S e g m e nt a t i o n ,   P r oc e e di ngs   o f   t he   Se c ond  I nt e r n at i on al   C onf e r e nc e   on  E m e r g i ng  R e s e ar c i C om pu t i ng ,   I nf or m a t i on,   C o m m uni c at i on  and  A ppl i c at i on s   ( E R C I C A )   20 14 I S B N :   9789351072 621   ©   E L S E V I E R   P ubl i c a t i o n,   v o l .   2 ,   pp .   845 - 8 50 ,   2 0 14 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i     IS S N :   2502 - 4752       A   m od i f i e d   f r a c t a l   t e x t ur e   i m ag e   an al y s i s   bas e d   on  gr ay s c al e   m or phol ogy   f or   m ul t i - m o de l   ( U s ha  R )   163   [ 19]   R a dha k r i s hn a R ,   T e o   L a y   L i a n,   a nd  B . S .   D a y a   S a g a r ,   E s t i m a t i o o f   f r a c t a l   di m e ns i o t h r o ug m o r pho l og i c a l   de c o m po s i t i o n , ”  E L SE V I E R ,   C hao s ,   So l i t o ns   and   F r ac t a l s v o l .   21 ,   pp.   56 3 - 572 J ul y   200 4.   [ 20]   Y a npe ng   W u,   X i a o qi   P e ng ,   K a i   R ua n ,   Z hi kun  H u ,   I m pr ov e d   I m a g e   S e g m e nt a t i o M e t ho ba s e o M o r pho l o g i c a l   R e c o ns t r uc t i o n , ”  Sp r i nge r   ©   M u l t i m e di T oo l s   an A pp l i c a t i o ns v o l .   7 6,   pp .   1 978 1 - 19793 ,   O c t   2017 .   [ 21]   Y i ng bo   L i a ng   a nd  J i a n   F u ,   W a t e r s h e d   A l g o r i t hm   f o r   M e di c a l   I m a g e   S e g m e nt a t i o B a s e o M o r pho l o gy   a nd  T o t a l   V a r i a t i o M o de l , ”  I n t e r na t i o na l   j our na l   o f   P at t e r R e c og ni t i on  an A r t i f i c i a l   I nt e l l i ge nc e ,   19 5401 9,   v o l .   33 ,   n o .   5 ,   J a n   20 19 .   [ 22]   Y W a ng ,   F u qi a S hi ,   L uy i ng   C a o ,   N i l a nj a D e y ,   Q un  W u ,   A m i r a   S a l a h   A s ho ur ,   R o be r t   S i m o S h e r r a t t ,   V e nka t e s a R a j i ni k a n t h ,   a nd  L i j u W u,   M o r pho l o g i c a l   S e g m e nt a t i o A na l y s i s   a nd  T e xt ur e - b a s e S uppo r t   V e c t o r   M a c hi n e s   C l a s s i f i c a t i o o M i c e   L i v e r   F i b r o s i s   M i c r o s c o pi c   I m a ge s ,   C ur r e nt   B i o i n f o r m at i c s ,   I S S N :   2212 - 392X ,   v o l .   14,   n o .   4 ,   pp.   2 82 - 294 ,   2019 .   [ 23]   D ha na n j a y   B ha s k a r ,   D A r r i c L e e ,   H i l dur   K nu t s do t t i r ,   C i ndy   T a n,   M o ha Z ha ng ,   P a , e l a   D e a n ,   C a l v i n   R o s ke l l e y ,   a nd  L e a h   E d e l s t e i n - K e s he t ,   A   M e t ho do l o gy   f o r   m o r pho l og i c a l   F e a t ur e   E x t r a c t i o a nd   U ns u pe r v i s e d   C c e l l   C l a s s i f i c a t i o n , ”  P L O S ,   6 2379 3,   pp .   01 -   30 ,   A pr i l   201 9 .   [ 24]   N e l s o L ui s   D u r a no na   S o s a ,   J o s e   L ui s   V a z qu e z   N og ue r a ,   J ua J o s e   C a c e r e s   S i l v a ,   M i g ue l   G a r c i a   T o r r e s ,   a n H o r a c i o   L e g a l - A y a l a ,   R G B   I nt e r - C ha nn e l   M e a s ur e s   f o r   M o r pho l o g i c a l   C o l o r   T e x t ur e   C h a r a c t e r i z a t i o n , ”  Sy m m e t r y v o l .   11 ,   pp .   01 - 16 ,   S e 2019 .   [ 25]   U s ha   R ,   P e r um a l   K ,   I m a g e   E nha nc e m e nt   o f   M e d i a l   I m a g e s   B a s e o a E f f i c i e n t   A ppr o a c o f   M o r pho l o g i c a l   a nd   A r i t hm e t i c   O pe r a t i o ns , ”  I nt e r na t i ona l   J our na l   o f   C om put e r   T r e n ds   a nd  T e c hn ol ogy   ( I J C T T ) ,   I S S N :   2231 - 2803 ,   v o l .   49,   n o .   5 ,   pp.   2 53 - 258 ,   J u l y   2017 .   [ 26]   K .   A l i ,   A .   J a l i l ,   M .   U .   G u l l   a n M .   F i a z ,   M e di c a l   I m a g e   S e g m e nt a t i o U s i ng   H - m i n i m a   T r a ns f o r m   a nd   R e g i o M e r g i ng   T e c hni que , ”  201 F r on t i e r s   o f   I n f or m a t i on   T e c hno l og y ,   I s l a m a ba d,   pp .   127 - 132 ,   2011 .   do i :   10. 1109 / F I T . 2011 . 3 1 .   [ 27]   L a t o ur r e t t e   M ,   T o w a r a E xp l a na t o r y   S i m i l a r i t y   M e a s ur e   f o r   N e a r e s t - N e i g hbo r   C l a s s i f i c a t i o n ,   I n :   E C M L   00:   P r oc e e di ngs   o f   t he   11 t E ur ope an  C o nf e r e nc e   on  M a c h i ne   l e ar ni ng,   L ond on U K ,   Sp r i nge r - V e r l ag ,   H e i de l be r g ,   L e c t ur e   N o t e s   i n   C om pu t e r   Sc i e nc e   ©   S pr i n ge r v o l .   1 810 ,   pp.   2 38 - 245 ,   J a n   200 3 .       B I O G R A P H I ES   O F   A U T H O R S       M r s .   R .   U s h a   i s   pu r s ui ng   P h. D   i t h e   D e pa r t m e nt   o f   C o m put e r   A ppl i c a t i o ns ,   S c ho o l   o f   I n f o r m a t i o T e c hno l ogy ,   a nd  M a du r a i   K a m a r a j   U ni v e r s i t y ,   I ndi a .   S he   ha s   c o m pl e t e M . P hi l   i n   C o m put e r   A ppl i c a t i o ns   a t   M a du r a i   K a m a r a j   uni v e r s i t y ,   I ndi a   i n   2014.   S he   ha s   C o nt r i bu t e d   pa pe r s   m o r e   t ha i I nt e r n a t i o na l   J o ur n a l s ,   N a t i o na l   a nd  I nt e r na t i o na l   C o nf e r e nc e s .   H e r   R e s e a r c w o r k   i s   f o c us e o n   M e di c a l   I m a g e   P r o c e s s i ng .         M r .   K .   P e r u m al   [ 2]   i s   w o r ki ng   a s   a   P r o f e s s o r   i t h e   D e pa r t m e nt   o f   C o m put e r   A ppl i c a t i o ns ,   S c hoo l   o f   I nf o r m a t i o T e c hno l o gy ,   M a dur a i   K a m a r a j   uni v e r s i t y ,   M a d ur a i .   H e   ha s   c o nt r i b ut e d   m o r e   t ha 35p a pe r s   i I nt e r na t i o na l   J o ur n a l s   a nd  C o nf e r e nc e s .   H e   ha s   G ui d i ng   S c ho l a r s .   H i s   I nt e r e s t   i nc l ud e s   D a t a   m i n i ng ,   I m a g e   P r o c e s s i ng ,   a nd   M e d i c a l   I m a gi ng .         Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.