I nte rna t io na l J o urna l o f   E lect rica l a nd   Co m p ute r  E ng in ee ring   ( I J E CE )   Vo l.   9 ,   No .   4 ,  A u g u s t   201 9 ,   p p .   2 9 4 1 ~2 9 4 9   I SS N:  2 0 8 8 - 8708 ,  DOI : 1 0 . 1 1 5 9 1 / i j ec e . v9 i 4 . p p 2 9 4 1 - 2949          2941       J o ur na l ho m ep a g e :  h ttp : //ia e s co r e . co m/ jo u r n a ls /in d ex . p h p / I JE C E   PSO - SVM   hy brid  sy ste m  f o r  m e la n o m a   d e tect io n  fro m   h isto - pa tholo g ica l  i m a g es       M a en  T a k rur i 1 ,   M o ha m ed  K ha led A bu   M a h m o ud 2 ,  A d el  Al - J u m a ily 3   1 De p a rte m e n t  o f   El e c tri c a l ,   El e c tro n ics   a n d   Co m m u n ica ti o n s   En g in e e rin g ,   Am e rica n   Un iv e rsit y   o f   Ra s  A l  Kh a im a h ,  Un it e d   A ra b   Em irate s   2, 3 F a c u lt y   o f   En g in e e rin g   a n d   I n f o rm a ti o n   T e c h n o lo g y ,   Un iv e rsit y   o f   T e c h n o l o g y ,   S y d n e y ,   A u stra li a       Art icle  I nfo     AB ST RAC T     A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   Au g   28 ,   2 0 1 7   R ev i s ed   J u n   9 ,   2 0 1 8   A cc ep ted   Mar   4 ,   2 0 1 9       T h is  p a p e r  in tr o d u c e s  a n   a u t o m a ted   s y ste m   f o r  sk in   c a n c e r  (m e lan o m a )   d e tec ti o n   f ro m   Histo - p a th o l o g ica l  im a g e s  sa m p led   f ro m   m icro sc o p ic  slid e s  o f   sk in   b io p sy .   T h e   p ro p o se d   sy ste m   is  a   h y b rid   s y ste m   b a se d   o n   P a rti c le  S w a r m   Op ti m iza ti o n   a n d   S u p p o r t   V e c to r  M a c h in e   ( P S O - S V M ).   T h e   f e a tu re s   u se d   a re   e x trac t e d   f ro m   th e   g r a y sc a le   i m a g e   h isto g ra m ,   th e   c o - o c c u rre n c e   m a tri x   a n d   th e   e n e rg y   o f   th e   w a v e let  c o e ff icie n ts  re su lt in g   f ro m   th e   wa v e let   p a c k e t  d e c o m p o siti o n .   T h e   P S O - S V M   sy ste m   se le c ts  th e   b e st  f e a tu re   se t  a n d   th e   b e st  v a lu e s  f o r  th e   S VM  p a r a m e ters   (C  a n d   γ)  th a t  o p ti m ize   th e   p e rf o rm a n c e   o f   th e   S V M   c las sif ier.  T h e   s y ste m   p e r f o r m a n c e   is   tes ted   o n   a   re a l  d a tas e t  o b tain e d   f ro m   th e   S o u t h e rn   P a th o lo g y   L a b o ra to ry   in   W o ll o n g o n g   NSW ,   A u stra li a .   Ev a lu a ti o n   re su l ts  sh o w   a   c las sif ic a ti o n   a c c u ra c y   o f  8 7 . 1 3 % ,   a   se n siti v i ty   o f   9 4 . 1 %   a n d   a   sp e c i f icit y   o f   8 0 . 2 2 % .   T h e   se n siti v it y   a n d   sp e c if icity   re su lt s  a re   c o m p a ra b le  to   t h o se   o b tain e d   b y   d e r m a to lo g ists.   K ey w o r d s :   H is to - p at h o lo g ical   i m a g es   Me lan o m a   Sk i n   c an ce r   d iag n o s tic  s y s te m   Sk i n   l esio n   Co p y rig h t  ©   2 0 1 9   In stit u te o f  A d v a n c e d   E n g i n e e rin g   a n d   S c ien c e .    Al l  rig h ts re se rv e d .   C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   Ma en   T ak r u r i,    Dep ar te m en t o f   E lectr ical,   E lectr o n ics an d   C o m m u n icat io n s   E n g i n ee r i n g ,   Am er ica n   Un i v er s i t y   o f   R as  Al  Kh ai m ah ,   P . O.   B o x   1 0 0 2 1 ,   R as A l K h a m ah ,   U n ited   A r ab   E m ir ates .   E m ail:  m ae n . ta k r u r i@ a u r ak . ac . ae       1.   I NT RO D UCT I O N     Sk i n   ca n ce r   is   in cr ea s in g l y   b e co m in g   m o r e  co m m o n   g lo b al l y .   I t  is   s p r ea d in g   in   Au s tr alia   at  h ig h e r   r ates  th an   o th er     ca n ce r   t y p es  [1 ,  2] .   T h e  d ea d lies t  f o r m   o f   s k in   ca n ce r   is   Me lan o m a.   Me lan o m a  ca s e s   r ep o r ted   in   Au s tr alia  ar e  th e   h ig h est  g lo b all y   at  al m o s t  f o u r   ti m es  t h e  r ates  s ee n   in   C an ad a,   th e  U n ited   Kin g d o m   an d   th e  U n ited   Stat es  [ 3 ] .   R ep o r ts   h av e  s h o w n   t h at  m ela n o m a  h as  ac co u n ted   f o r   7 5 %  o f   ca n ce r   d ea th s   i n   A u s tr alia  [ 4 ] .     E ar ly   d iag n o s is   o f   Me la n o m a ,   w h ic h   is   o b v io u s l y   d ep en d e n t  u p o n   p atien t ’ s   atte n tio n   a n d   ac cu r ate   ass es s m en t   b y   a  m ed ical  p r ac t itio n er ,   is   cr u cial.   S tu d ies   h a v e  s h o w ed   t h at  m ela n o m a  ca n   b e  cu r ed   at  a  r ate  o f   9 5 %  if   d ia g n o s ed   an d   tr ea ted   in   ea r l y   s ta g es   [ 5 ] .   I t  ca n   b e   r e m o v ed   b y   s i m p le   s u r g er y   i f   it   h as  n o t  e n ter ed   th e  b lo o d   s tr ea m .   Me la n o m a   ca n   b e   d iag n o s ed   v is u all y   in   a   n o n in v a s iv e   f as h io n   b u t  th is   ca n   lead   to   in ac cu r ate  j u d g m e n ts   a s   it  is   v is u all y   h ar d   f o r   m ed ical  p r o f es s io n al s   to   d if f er e n tiate  n o r m al  f r o m   ab n o r m a l   m o le.   I t h as b ee n   r ep o r ted   th at   th e  ac cu r a c y   o f       s p ec ialized   Der m ato lo g i s t ’ s   ce n ter s   is   o n l y   ab o u t 6 0 % [ 6 ] .   A   m o r e  r eliab le  w a y   f o r   s k i n   ca n ce r   d iag n o s is   i s   b ased   o n   th e  s t u d y   o f   s k i n   lesi o n   p ath o lo g y .   P ath o lo g is t s   h a v e,   tr ad itio n all y ,   u s ed   Hi s to ‐ p ath o lo g ical  i m ag es  o f   b io p s y   s a m p les  r e m o v ed   f r o m   p atie n ts   an d   m ad e   j u d g m e n t s   b ased   o n   t h e  d e v iatio n s   i n   t h e  ce ll  s t r u ctu r es   an d /o r   t h e   c h a n g e s   i n   t h e  d is tr ib u tio n   o f   th e  ce ll s   ac r o s s   t h e  tis s u e  u n d er   ex a m i n atio n .   Ho w e v er ,   th ese  j u d g m e n t s   c an   s u b j ec tiv e   as  th e y   d ep en d   o n   th e  ex p er ie n ce   o f   P ath o lo g i s ts   an d   o f ten   lead   to   co n s id er ab le  v ar iab ilit y   [ 7 ,  8 ] .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8708   I n t J   E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.  9 ,   No .   4 ,  A u g u s t 2 0 1 9   :   2 9 4 1   -   29 4 9   2942   I n   o r d er   to   im p r o v e  th e  r eliab ilit y   o f   s k in   ca n ce r   d iag n o s i s ,   r esear ch er s   h a v e  t h o u g h t  o f   d ev elo p in g   co m p u tatio n al  to o ls   f o r   au to m ated   ca n ce r   d ia g n o s is   t h at  o p er ate  o n   q u an titati v e  m ea s u r es.  B ec au s e  o f   it s   p r o m i s in g   b en e f it s   i n   r ed u ci n g   t h e  n u m b er   o f   f a talit y   o f   s k i n   ca n ce r   p atie n ts ,   a u to m ated   ca n ce r   d iag n o s is   h a s   b ec o m e  an   i m p o r tan t  r esear ch   to p ic.     M o s t  o f   th e  w o r k   i n   t h at  f ie ld   is   b ased   o n   ap p ly i n g   i m ag e  p r o ce s s i n g   an d   m ac h in e  lear n in g   tec h n iq u es  o n   ex ter n al  s k i n   m ela n o m a  i m ag e s   to   d iag n o s e  w h eth er   th e y   ar e  b en ig n   o r   m ali g n a n t.  So m e  o f   t h e  ap p r o ac h es  w o r k   o n   a n al y zin g   e x ter n al  s k i n   i m a g es [ 9 - 1 1 ] .     Oth er   ap p r o ac h es  w o r k   o n   d et ec tin g   s k i n   ca n ce r   b ased   o n   H is to - p at h o lo g ical   i m a g e s   o b tai n ed   f r o m   s k i n   lesi o n s   [ 1 2 ,  1 3 ]   an d   th ey   f o cu s   o n   q u a n ti f y i n g   b io m ar k er s   o n   a  p ix el ‐   by ‐ p ix e l  b asis   o r   a  r eg io n al   b asis   [ 1 4 ,  1 5 ] .   T h ese  ap p r o ac h es  ar e  in s p ir ed   b y   th e  w a y   t h at  P ath o lo g is ts   f o llo w   to   d iag n o s e  s k i n   ca n ce r .   T h ey   ar e  m o r e  b io lo g icall y   r el ev an t   m ea s u r e  a n d   ca n   b e  m o r e  u s e f u l i n   m ed ical  d ia g n o s is   as th e y   ca n   p r o v id e   a  s ec o n d   o p in io n   f o r   th e  p at h o lo g is t b ef o r e  ta k in g   t h e  f i n al  d ec is io n .     An   au to m ated   s k in   ca n ce r   d etec tio n   m e th o d   th at  i s   b ased   o n   h is to - p at h o lo g ical  i m a g es  o f   s k i n   lesi o n s   w as  in tr o d u ce d   i n   [ 1 3 ] .   I t a i m ed   to   e n ab le  th e   d is cr i m i n atio n   b et w ee n   m ela n o c y t i c  n e v i a n d   m ali g n an t  m ela n o m a.   Af ter   f ilter i n g   th e  i m a g e  u s i n g   s p atiall y   ad ap tiv e  co lo r   m ed ia n   f ilter   an d   ap p ly i n g   K - m ea n s   clu s ter i n g   f o r   s e g m en tatio n ,   i m ag e  f ea t u r es  w er e  o b tain ed   f r o m   t h e  h is to g r a m   a n d   t h e  co - o cc u r r en ce   m atr i x .     T h e  ex tr ac ted   f ea t u r es  w er e  th en   r ed u ce d   u s i n g   s eq u e n tia l  f e atu r e  s elec t io n   a n d   t h en   w er e  f ed   to   a n   SVM  f o r   tr ain i n g   an d   test i n g .   T h e  d ata s et  u s ed   f o r   t h e  e v al u atio n   o f   th e   alg o r it h m   w a s   o b tai n ed   f r o m   th e   So u th er n   P ath o lo g y   L ab o r ato r y   i n   W o ll o n g o n g   N SW ,   Au s tr alia.   I t  in clu d ed   4 2   His to - p ath o lo g ical  i m a g es  ( 2 8   b en ig n   an d   1 4   m e lan o m a) .   T h e  d atas et  w as   d iv id ed   i n to   tr ai n i n g   s e t  ( 6 0 %),   v alid atio n   s et   ( 2 0 %),   an d   te s t  s et  ( 2 0 %).   T h e  p r o p o s ed   s y s te m   ac h ie v e d   a  class if icatio n   ac cu r ac y   o f   8 8 . 9 %,  s en s iti v it y   o f   8 7 . 5 %  an d   s p ec if icit y   o f   1 0 0 %.  W h ile  th e  ac h ie v ed `   r e s u lt s   w er e  v er y   g o o d ,   th e  m et h o d   h ad   h ig h   co m p u tatio n al  ti m e  co s t.  T h e  p ap er   co n clu d ed   th at  m et h o d   s h o u ld   b e  f u r th er   te s ted   o n   lar g er   d ataset  to   v er if y   t h e  r eliab ilit y   its   r eliab ilit y .   An o t h er   ap p r o ac h   f o r   au to m ated   s k in   ca n ce r   d etec tio n   f r o m   Hi s to - p at h o lo g ical  o f   s k i n   lesi o n s   i m a g es  w as  i n tr o d u ce d   i n   [ 1 6 ] .   Un li k e  [ 1 3 ] ,   in   th e   p r e - p r o ce s s i n g   s ta g e,   t h e    i m ag e  w as  p a s s ed   t h r o u g h   th r ee   f ilter i n g   s ta g es,  n a m el y ,   W ien er   f ilter ,   ad ap tiv e  m ed ia n   f ilter   an d   Gab o r   f ilter   to   i m p r o v e  d iag n o s tic  ac cu r ac y .   His to g r a m   eq u aliza tio n   w as  u s ed   to   en h an ce   t h e  co n tr ast  o f   th e  i m a g es  p r io r   to   s eg m e n ta tio n .   Seg m e n tatio n   w a s   i m p le m en ted   th r o u g h   E d g e  Dete c tio n   Op er atio n s .   I m a g e  f ea t u r es  w er e   o b tain ed   f r o m   t h e   h i s to g ra m   a n d   th e  co - o cc u r r en ce   m a tr ix .   T h e  ex tr ac ted   f ea t u r es  w er e  t h e n   r ed u ce d   u s in g   s eq u en tial  f e atu r e  s elec tio n   an d   th en   w er e  f ed   to   an   SVM  f o r   t r ain in g   a n d   test in g .   T h e  al g o r ith m   w as   test ed   o n   t h e  s a m e  d ataset  u s ed   i n   [ 1 3 ] .   I t  ac h iev ed   a  class i f icat io n   ac cu r ac y   o f   8 1   %,  a  s en s i tiv it y   o f   7 6   %  an d   a  s p ec if icit y   o f   1 0 0   %  w h ic h   ar e  less   th an   t h e  r es u lt s   o b tain ed   in   [ 1 3 ] .   Ho w e v er ,   th e  al g o r ith m   w a s   1 7   ti m es  f aster   t h an   t h at  i n   [ 1 3 ] .   I n   th eir   e f f o r ts   to   ad d r ess   th e   s a m e  p r o b le m ,   th e  a u th o r s   i n   [ 1 7 ]   u s ed   ad d itio n al   f ea tu r e s   ex tr ac te d   f r o m   t h e  W av elet  P ac k et  T r a n s f o r m atio n   ( W PT )   o f   th e  p r e - p r o ce s s ed   His to - p at h o lo g ica l  i m a g e  alo n g   w i t h   th e  f ea tu r e s   o b tain ed   f r o m   th e   h is to g r a m   a n d   th e  co - o cc u r r e n ce   m a tr ix   u s ed   i n   [ 1 6 ] .   T h e  p ap er   in tr o d u ce d   a   P SO - SVM  f r a m e w o r k   t h at  en ab led   s i m u lta n eo u s   f ea t u r e  s elec tio n   an d   SVM  p ar am eter s   o p ti m izat io n .   T h e  ev alu atio n s   w er e  co n d u c ted   o n   a  r ea l  d ataset  d if f er en t   f r o m   th at  u s ed   in   [ 1 3 ]   an d   [ 1 6 ] .   I t  in clu d es  7 9   His to - p at h o lo g ical   i m ag e s .   T h e  s y s te m   ac h ie v ed   a  cla s s i f ica tio n   ac c u r ac y   o f   8 7 . 1 3 %,  a  s e n s it iv i t y   o f   9 4 . 1 %   an d   a  s p ec if icit y   o f   8 0 . 2 2 %.      I n   t h is   s t u d y ,   w e  e x te n d   o u r   w o r k   in   [ 1 7 ]   an d   p r o v id e  a  f u ll  e x p la n atio n   o f   th e   P SO - S VM   n o v el   m ela n o m a  d etec t io n   s tr ateg y   i n tr o d u ce d   th er e.   I t  is   b ased   o n   a  h y b r id   P ar ticle  S w ar m   Op ti m izat io n -   Su p p o r t  Vec to r   Ma ch in e  ( P SO - SV M)   f r a m e w o r k   t h at  ai m s   to   en ab le  i m p r o v in g   i m ag e  f ea tu r e s   s elec tio n   an d   SV M   p ar am eter s   o p ti m izat io n   s i m u ltan eo u s l y .   W e  i n cl u d e  d etail ed   an d   f air   co m p ar is o n s   w i th   th e  w o r k   i n   [ 1 3 ]   u s i n g   th e  s a m e  d ataset.     W e  clea r l y   s h o w   th a t  th e  p r o p o s ed   w o r k   ac h ie v ed   r esu lt s   ar e  b en ch m ar k   w it h   t h o s e   ac h iev ed   b y   GP s   an d   Der m ato lo g is t s   to   s h o w   s u p er io r it y   o f   o u r   s o lu tio n s .   T h e  ev al u atio n s   ar e  co n d u cted   o n   a   r ea l  d ataset  o b tain ed   f r o m   th e  So u t h er n   P ath o lo g y   L ab o r ato r y   in   W o llo n g o n g   NSW ,   A u s tr alia.   I t  i n clu d es  7 9   His to - p at h o lo g ical  i m a g es.        T h e  p ap er   is   o r g an ized   as  f o ll o w s :  Sectio n s   2   ex p lai n s   t h e  p r o p o s ed   s y s te m   a n d   t h e  s ta g es   f o llo w ed   to   r ea ch   th e  d ec is io n .   T h e  ev alu a tio n s   o f   o u r   p r o p o s ed   s y s te m   ar e  p r esen ted   in   S ec tio n   3   f o llo w ed   i n     S ec tio n   4   b y   c o n cl u s io n s   an d   d ir ec tio n s   f o r   f u t u r e  w o r k .       2.   RE S E ARCH   M E T H O D     T h e  b lo ck   d iag r am   i n   F ig u r e   1   d escr ib es  th e  p r o p o s ed   s k in   ca n ce r   d iag n o s tic  s y s te m .   I t  co n s is t  o f   th e  f o llo w i n g   s ta g es.     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:  2 0 8 8 - 8708       P S O - S V M h yb r id   s ystem  fo r   mela n o ma   d etec tio n   fr o m  h is to - p a th o lo g ica l ima g es ( Ma en   Ta kru r i)   2943   H i s t o - P a t h o l o g i c a l D i g i t a l   I m a g e P r e - p r o c e s s i n g : W i e n e r   F i l t e r G a b o r   F i l t e r M e d i a n   F i l t e r I m a g e   E n h a n c e m e n t : H i s t o g r a m E q a l i z a t i o n S e g m e n t a t i o n : E d g e   D e t e c t i o n ( S o b e l ) F e a t u r e   E x t r a c t i o n   F o r m : I m a g e   H i s t o g r a m C o n f u s i o n   M a t r i x W a v e l e t e   P a c k e t   T r a n f o r m F e a t u r e   S e l e c t i o n : P S O C l a s s i f i c a t i o n : S V M     Fig u r e  1 .   B lo ck   d iag r a m   f o r   th e  p r o p o s ed   s k in   le s io n   clas s i f i ca tio n   s y s te m       2 . 1 .   P re - pro ce s s ing   s t a g e    P r e - P r o ce s s in g   i s   m ea n t  to   f a cilitate  i m a g e  s e g m en tatio n   b y   f ilter i n g   th e   n o i s e  f r o m   t h e  i m a g e  a n d   en h a n ci n g   its   i m p o r tan t  f ea t u r es  [ 1 8 ] .  I n   th is   w o r k ,   W ien er   f ilter   is   u s ed   as  an   o p ti m al  w a y   f o r   ac co u n ti n g   f o r   th e  n o is y   co m p o n e n ts   to   r esu l t  in   th e  b est  r ec o n s tr u c tio n   o f   th e  o r ig in a l  i m a g e.   I t  is   b asicall y   co n s id er ed   as  a  lo w   p a s s   f i lter   to   r ed u ce   co n s tan t   p o w er   ad d itiv e   Gau s s ia n   n o is e.   I n   ad d itio n ,   Gab o r   f ilter   w h ich   is   w el l   s u ited   f o r   tex t u r e  s e g m en ta tio n   p r o b lem s   [ 1 9 - 21 ]   is   e m p lo y ed   o n   th e  u n s eg m e n ted   His to - p ath o lo g ical  i m a g e s   th at   r eq u ir e  C ell  a n d   T ex tu r e  p r o p er ties   an al y s is   to   i m p r o v e  th e   s e g m e n tat io n   p r o ce s s .   Fi n all y ,   Me d ian   f ilter i n g   w h ic h   is   a  n o n li n ea r   o p er atio n   is     u s ed   to   r ed u ce   n o is e  an d   p r eser v e  ed g es  [ 2 2 ,  23 ] .       2 . 2 .   I m a g e   e nh a nce m ent   I m ag e  e n h a n ce m e n t  m e th o d s   ai m   to   i m p r o v e  t h e  co n tr a s t  a n d   v is ib ilit y   o f   t h e  i m a g e  f ea tu r es  t h at    d ep en d   o n   th e  im a g i n g   m o d alit y   as  w ell  as  th e  a n ato m ica l  r eg io n s   [ 1 9 ,  23 ,  24 ] .   I n   th is   w o r k ,   His to g r a m   E q u aliza tio n   is   u s ed   f o r   i m a g e  en h a n ce m e n t.  I t  is   b ased   o n   ad j u s tin g   i m a g e  in te n s ities   Hi s to g r a m   to   en h a n ce   th e  i m a g e  co n tr a s t.  W e  u s e  i t  in   th i s   w o r k   as  it   allo w s   f o r   ar ea s   o f   lo w er   lo ca l  co n tr ast  to   g ain   a  h ig h er   co n tr ast  w h ich   in   t u r n   r es u lt s   in   m a k in g   s o m e  i m p o r tan t  tex t u r al  p r o p er ties   in   His to - p ath o lo g ical  i m a g e s   m o r e  v is ib le  a n d   i m p r o v es t h e   f ea tu r e  e x tr ac tio n   p r o ce s s .       2 . 3 .   I m a g e  s eg m ent a t io n    I n   t h is   s t u d y   So b el  o p er ato r   b ased   E d g e  Dete ct io n   is   u s ed   f o r   t h e  p u r p o s e   o f   s e g m en t i n g   i m ag e s .   T h e  So b el  o p e r ato r   is   an   ex a m p le  o f   t h e  g r ad ie n t  ed g e  d e tectio n   m eth o d s .   I t  is   a  d is cr ete  d if f er e n tiatio n   o p er ato r ,   co m p u ti n g   an   ap p r o x i m atio n   o f   th e  g r ad ien t o f   t h e   i m ag e  i n te n s it y   f u n ct io n   [ 2 5 ,  2 6 ] .   T h e  g r ad ien t  m a g n it u d e  an d   d ir ec tio n al  in f o r m atio n   ar e  f o u n d   as  f o llo w s :  T h e  i m ag e  i s   co n v o lv ed   w it h   th e   So b el  h o r izo n tal   an d   v er tical  d ir ec tio n s   m a s k s   ( o p er ato r s )   to   r esu lt  i n   th e   h o r izo n tal  a n d   v er tica l   d er iv ativ e  ( g r ad ien t)   ap p r o x i m atio n s   Gx   an d   Gy   r esp ec t iv el y .   T h e  g r ad ien t  m ag n it u d e   M   is   tak e n   a s   th e  ab s o lu te  s u m   o f   v al u es  o f   th e  h o r izo n ta l  an d   v er tica l  g r a d ien t  ap p r o x i m atio n s   [ 2 7 ,  2 8 ] .   T h e  p o in t  th at  h a s   h ig h   v alu e  o f   M  w ill ap p ea r   as a n   ed g e  p o in t in   t h e  r es u lti n g   i m a g e  [ 2 5 ] .     2 . 4 .   F ea t ure  e x t ra ct io n   Si m i lar   to   [ 1 6 ] ,   f o r   ea ch   His to - p ath o lo g ica l  i m a g e,   s i x   f e atu r es  ar e  ex tr ac ted   f r o m   t h e   g r a y s ca le   i m a g e  h i s to g r a m   ( Me an ,   Var i an ce ,   Sk e w n e s s ,   K u r to s is ,   E n er g y ,   an d   E n tr o p y )   a n d   t w en t y   o n e  f ea tu r es  ar e   ex tr ac ted   f r o m   th e  co - o cc u r r en ce .   I n   th is   p ap er ,   w e  u s e  W av elet  P ac k et  T r an s f o r m   ( W PT )   o f   th e  i m ag e  to   p r o v id e  u s   w i t h   a  s e t  o f   ad d itio n al  f ea tu r e s .   W P T   is   a  g en er alize d   v er s io n   o f   th e   W av elet   T r an s f o r m   i n   w h ic h   th e  h i g h - f r eq u e n c y   p ar t  is   als o   s p lit  in to   a  lo w   a n d   a  h ig h   f r eq u en c y   p ar ts   an d   s o   o n   [ 2 9 ] .   T h is   p r o d u ce s   a   d ec o m p o s itio n   tr ee .   W e  w o r k   d o w n   to   7   d ec o m p o s itio n   lev els  o f   W P T   r esu ltin g   i n   2 5 5   co m p o n e n ts .   T h e  f ea t u r es a r e  g e n er ated   b y   tak i n g   t h e  e n er g y   o f   t h e  w a v el et  co ef f icie n ts   in   t h e  S u b b an d   [ 30 ]   as seen   in   ( 1 ) .   T h is   r esu lt s   in   2 5 5   f ea tu r e s .   T h er ef o r e,   o u r   f u ll f e a tu r e  v ec to r   w ill i n cl u d e  2 8 2   f ea tu r es.     ( ) =  ∑ 2 ( , ) ∞ = 1   ( 1 )     w h er e  th e  i s   W P T   o f   s ig n al   ,    is   t h e  S u b b an d   f r eq u en c y   i n d ex   a n d     is   th e   n u m b er   o f   W av ele t   co ef f icie n t s   in   t h e  lt h   S u b b an d .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8708   I n t J   E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.  9 ,   No .   4 ,  A u g u s t 2 0 1 9   :   2 9 4 1   -   29 4 9   2944   W PT   p r o v id es  a  h i g h   d i m en s io n al  f ea t u r e  v ec to r   th u s   p r o v id in g   m o r e  i n f o r m ati o n   ab o u t   th e  i m a g es  [ 30 ] .   T h e  v ar iab ilit y   i n   t h e  te x t u r e  o f   a  H is t o - p ath o lo g ical  i m a g e  ap p ea r s   to   b e  w h at  m o s t   s ep ar ates  m al ig n a n t  m elan o m a  f r o m   b en i g n   n e v i,  t h er ef o r e  th e  b est  ap p r o ac h   at  f ea t u r e  ex tr ac tio n   lev e l     w o u ld   b e  to   r etain   as  m u c h   o f   th e  d ata  v ar iab ilit y   as  p o s s ib le  [3 1 ] .   T h is   is   ac h ie v ed   b y   W PT .   W av elet  p ac k et   an al y s is   lo o k s   at  th ese  c h an g e s   o v er   d if f er e n t  s ca les  w h ic h   s h o u ld   d escr ib e  th e  w h o le  les io n   p r o p er ties   s u ch   as tex t u r e,   co lo r ,   an d   lo ca l c h an g e s   li k e  g r an u lar it y .     2 . 5 .   F ea t ure  s elec t io n   Sin ce   t h e  n u m b er   o f   f ea t u r es   ex tr ac ted   f r o m   t h e  i m ag e  is   h i g h   a n d   to   ch o o s e  t h e  m o s t  r elev an t   f ea t u r es  th a t  w o u ld   i m p r o v e   th e  p er f o r m a n ce   o f   th e  cla s s if ier ,   it  i s   i m p o r tan t  to   u s e  an   o p ti m al  f ea tu r e   s elec tio n   m et h o d .   So m e   o f   th e  p o p u lar   f ea tu r e s   s elec tio n   m et h o d s   ar e  Seq u e n tial   F o r w ar d   Selectio n   ( SF S)  [ 1 6 ] ,   Seq u en tia l  B ac k w ar d   Select io n   ( SB S)  [ 3 2 ] ,   Gen etic   alg o r it h m s   [ 3 3 ]   an d   P ar ticle  S w ar m   Op ti m izatio n   ( P SO) .   I n   ad d iti o n   to   f ea t u r e  s elec tio n   [ 3 4 ,  3 5 ] ,   P SO  h as  b ee n   u s ed   f o r   t h e  o p tim izatio n   SVM   p ar am eter s   [ 3 6 ] ,   r a d ial  b asis   f u n ctio n   ex tr e m e  lear n i n g   m ac h in e  p ar a m eter s   [ 3 7 ] ,   an d   f o r   b o th   f ea tu r e   s elec tio n   a n d   p ar am e ter   o p ti m izatio n   [ 3 8 - 4 2 ] .       P SO  is   a  p o p u latio n - b ased   s t o ch asti c  o p ti m iza tio n   tec h n iq u e  th at  m i m ics   t h e  m o v e m en t   o f   s w ar m s   an d   is   in s p ir ed   b y   s o cial  b eh av io r   o f   b i r d s   o r   f is h e s .   I t  w o r k s   b y   h a v i n g   a  p o p u latio n   ( ca lled   a  s w ar m )   o f   ca n d id ate  s o lu tio n s  ( ca lled   p ar ticles).   E ac h   p ar ticle    is   m o v ed   ar o u n d   in   th e  s ea r ch - s p ac e   ac co r d in g   to   (2 )  an d   ( 3)   g u id ed   b y   its   o w n   b e s t  k n o w n   p o s i tio n      in   th e  s ea r ch - s p ac e  as  w ell  as  t h e  en tire   s w ar m 's  b est  k n o w n   p o s itio n      an d   its   o w n   v e lo cit y     ( b o u n d e d   w it h   a  m a x i m u m   v al u e  ).   T h e  p r o ce s s   is   iter ati v e.   E ac h   iter atio n   ,     ,     an d      ar e  u p d ated .   T h er ef o r e,   w h e n   i m p r o v ed   p o s itio n s   ar e  b ein g   d is co v er ed   th ese  w il l th e n   co m e  to   g u id e  th e  m o v e m en t s   o f   t h e  s w ar m .     + 1 = + 1 1 (   − ) + 2 2 ( − )   ( 2 )     + 1 = + + 1   ( 3 )     W h er e  k   th e  cu r r en t  g en er ati o n   ( i ter atio n ) ,   1 an d   2   ar e  p er s o n al  an d   s o cial  lear n in g   f ac to r s   an d   ar e  tak en   h er e  as p o s itiv e  co n s ta n ts ,   1   an d   2   ar e  r an d o m   n u m b er s   f r o m   t h e  in ter v al  [ 0 , 1 ] .   I n   [ 1 6 ] ,   f ea tu r es  w er e  s elec te d   u s in g   th e  S FS   m e th o d .   T h e  u s e  o f   SF S  r es u lted   in   a  co n s id er ab l y   i m p r o v ed   clas s i f icatio n   r ate.   I n   th is   s tu d y   w e  u s e   P SO  to   s elec t  t h e  m o s t   r ele v a n t  f ea t u r es  a n d   o p ti m ize   th e  cla s s i f ier   p ar a m eter s   ( S VM )   th r o u g h   t h e  u s e   o f   a   P SO - S VM   al g o r ith m   as  t y p e  o f   lear n in g   f o r   th e  class if ier   [ 4 2 ] .   T h e  s tep s   o f   th e  p r o p o s ed   s y s te m   a r e   d is cu s s ed   b el o w .   T h e y   ar e  also   s u m m ar ized   in   th e  f lo w c h ar t o f   F ig u r e  2 .   P SO - SVM  s y s te m   f o r   o p ti m al   s elec tio n   o f   f ea t u r e  an d   SVM  p ar am eter s :   1)   I n itializatio n   E ac h   p ar ticle  i s   d e f i n ed   as   an   ar r ay   w it h   t w o   ce lls   f o r   th e   S VM   p ar a m eter s   ( C   a n d   γ )   a n d   2 8 2   ce lls   co r r esp o n d in g   f o r   ea ch   o f   t h e  2 8 2   f ea tu r es.  T h e   f ea tu r e  ce lls   co n tain   w ei g h ts   i n   r an g e  o f   0   to   1   w h ic h   r ef lec t     th e  s i g n i f ican ce   o f   co r r esp o n d in g   f ea t u r es.  I n   f ir s t p o p u latio n ,   P SO f ir s t p ar ticle  is   i n itia liz ed   u s i n g   SF S   w h ile   t h e  o th er   p ar ticles ar e  in i tializ ed   b y   r an d o m   n u m b er s   r an g i n g   f r o m   0   to   1 .   2)   Selectio n   o f   f ea t u r es i n   a  p ar ticle   I n   ea ch   iter atio n ,   f ea t u r es   with   w e ig h t s   m o r e  th a n   a   s p e cif ied   t h r es h o ld   ( h er e  0 . 5 )   ar e  ch o s en .   A ll t h e  p ar ticles ar e  th e n   s e n t t o   SVM  f o r   ca lcu lati n g   th eir   ac cu r ac y   b ased   o n   th e  c h o s e n   f e atu r es.    3)   Fit n e s s   f u n ctio n   T o   c o m p u te  th e  f i tn e s s   ( ac cu r ac y )   co r r esp o n d in g   to   ea c h   p ar ticle;  a  S VM   i s   lo ad ed   w it h   t h e  s elec te d   f ea t u r es  o f   t h e  p ar ticle  to g eth e r   w it h   t h e  C   an d   γ   p ar a m eter s .   C r o s s   v alid atio n   i s   u s ed   to   g e n er ate  tr ain i n g   a n d   v alid atio n   s et s .   T h e  S VM   i s   tr ain ed   on  th e   tr ai n in g   s et .   T h e  p er f o r m a n ce   o f   th e   SVM   is   t h e n   v er if ied   on   th e  v ali d atio n   s et  a n d   th e  co r r esp o n d in g   f ea tu r e  s et  is   co n s i d er ed   as  th e  f i tn e s s   o f   t h at  p ar ticle.   T h is   d o n e  f o r   ev er y   p ar ticle.     Af ter   ev a lu at in g   t h e  ac cu r ac y   o f   p ar ticles,  th e  b est  ac c u r ac y   i n   a  p o p u latio n   is   co n s id er ed   as      an d   th e  b est  ac cu r ac y   i n   th e  h is to r y   o f   ea ch   p ar ticle  is      co r r esp o n d in g   to   th at  p ar ticle.   T h e  p ar ticles  in   n ex t  p o p u latio n s   ar e  g en er ate d   ac co r d in g   to   E q u atio n s   ( 2 )   an d   ( 3 ) .   C lear l y ,   in   th e  f ir s t  p o p u latio n      an d      w i l l  b e  s a m e.   T h e  p r o ce s s   is   s to p p ed   o n ce   th e  m ax i m u m   n u m b er   o f   iter atio n   i s   r ea ch ec d .   T h e  p ar ticle  co r r esp o n d in g   to    w ill  th e n   c o n tain   t h e  b est  f ea tu r e s   an d   th e  b est  SVM  p ar am eter s .   T h is   is   u s ed   to   s i m u lta n eo u s l y   o p ti m ize  t h e  S VM   p ar am eter s   ( C   a n d   γ )   an d   s elec t th e  m o s t r ele v an t  f ea t u r es.    Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:  2 0 8 8 - 8708       P S O - S V M h yb r id   s ystem  fo r   mela n o ma   d etec tio n   fr o m  h is to - p a th o lo g ica l ima g es ( Ma en   Ta kru r i)   2945       Fig u r e  2 .   A   b lo ck   d iag r a m   d es cr ib in g   t h e  P SO - SVM  s y s te m       2 . 6 .   Cla s s if ica t io n   T h e  class if ier   u s ed   in   t h is   w o r k   i s   th e  SVM  cla s s i f ier   th at  is   w id el y   u s ed   d u e  t o   its   h ig h   class i f icatio n   ac cu r ac y   a n d   ab ilit y   to   d ea l  w it h   h ig h - d i m en s io n al  d ata  [ 3 2 ,  4 3 ].   A f ter   th e  o p ti m al  SV M   p ar am eter s   h a v e  b ee n   s elec te d   in   t h e  p r ev io u s   s tep ,   SVM  i s   th e n   u s ed   to   c lass if y   t h e  h is to p ath o lo g y   i m a g es   as  m ali g n an t o r   b en ig n .       3.   RE SU L T S  A ND  D I SCU SS I O N   T h e  in tr o d u ce d   s y s te m   ab ilit y   to   d ec i d e  w h et h er   a  s k i n   lesi o n   His to - p at h o lo g ical  i m ag e  i s   b en ig n   o r   m ali g n a n t  is   e v al u ated   in   th i s   s ec tio n   u s i n g   a  d ataset  o b tain ed   f r o m   th e  So u th er n   P ath o lo g y   L ab o r ato r y   in   W o llo n g o n g   NSW ,   Au s tr alia.   I t  in clu d es  7 9   His to - pa t h o lo g i ca l  i m ag e s   ( 2 9   b en ig n   i m a g e s   an d   5 0   m ela n o m a  i m a g es).     T w o   ex p er i m en t s   w er e  co n d u cted .   T h ey   d i f f er   f r o m   ea ch   o th er   in   th e  f ea tu r e  s elec t io n   m et h o d   e m p lo y ed   a n d   th e   w a y   t h e  o p ti m al  SVM  p a r a m e ter s   w er e   p ick ed   ( C   a n d   γ ) .   T h e  clas s i f ier s   u s ed   in   all  o f   th e  ex p er i m e n t s   w er e  SVM s   w it h   R ad ial  B asis   F u n ctio n   K er n el  [ 4 4 ]   im p le m e n ted   u s i n g   L I B SVM  to o lb o x   f o r   Ma t L ab   [ 4 5 ] .   A ll   th e   al g o r ith m s   w er e  i m p le m e n ted   u s i n g   M A T L A B   R 2 0 1 3 b .   6 0 %  o f   t h e  i m a g es  w er e   u s ed   f o r   tr ain i n g ,   2 0   % f o r   v al id atio n   an d   th e  r e m ain in g   2 0 %  w er e   u s ed   f o r   th e  p u r p o s e  o f   test i n g .     Fo llo w i n g   th e  i m a g e  clas s   lab elin g   o f   [4 6 ] ,   th e  im a g es  t h at  w er e  co n f ir m ed   b y   t h e  p at h o lo g is t  as     m ela n o m a  i m ag e s   w er e   co n s i d er ed   as  n eg ativ e  clas s   i m a g e s ,   w h ile  th e  n ev u s   o n e s   w er e  tr ea ted   as  p o s itiv e  S t a r t P a r t i c l e s   I n i t i a l i z a t i o n : 2   c e l l s   f o r   t h e   S V M   P a r a m e t e r s   ( C ,   g )   a n d   2 8 2   c e l l s   c o r r e s p o n d i n g   t o   t h e   f e a t u r e s S V M : C o m p u t e   t h e     f i t n e s s   ( A c c u r a c y )   f o r   E a c h   P a r t i c l e U p d a t i n g   P b e s t   a n d   g b e s t U p d a t i n g   e a c h   p a r t i c l e   b a s e d   o n   t h e   v e l o c i t y ,   P b e s t   a n d   g b e s t S t o p i n g   C o n d i t i o n   m e t ? A l l   F e a t u r e s T h e   f e a t u r e s   C o r r e s p o n d i n g   t o   P b e s t   a r e   s e l e c t e d     t h e n   t a k e n   t o   t h e   T e s t i n g   s t a g e E n d Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8708   I n t J   E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.  9 ,   No .   4 ,  A u g u s t 2 0 1 9   :   2 9 4 1   -   29 4 9   2946   class   i m a g es.  T h e  p er f o r m a n ce   o f   t h e  alg o r it h m s   w a s   ev alu a ted   b y   co m p u t in g   t h e   Sen s i tiv it y   ( SE ) ,   Sp ec if icit y   ( SP )   an d   A cc u r ac y   ( AC )   u s i n g   E q u at io n s   ( 4 ) ,   ( 5 ) ,   an d   ( 6 ) ,   r esp ec tiv ely .      =    (  +  )   100   ( 4 )      =  (  +  ) 100   ( 5 )      = (  +  ) (  +  +  +  ) 100   ( 6 )     w h er e  TP   is   t h e  n u m b er   o f   t r u e  p o s itiv e s ,   TN   is   t h e  n u m b er   o f   tr u e  n e g ati v es,  FN   i s   t h e  n u m b er   o f   f al s e   n eg at iv e s ,   an d   FP   is   th e  n u m b er   o f   f alse p o s iti v es.   I n   th e  f ir s t  ex p er i m e n t,  SF S  w a s   u s ed   to   ch o o s e  th e  m o s t   r elev an t  f ea t u r es   t h at  r esu lt  i n   th e  b est   p er f o r m a n ce   o f   t h e  SVM.   5 - f o ld   cr o s s   v alid atio n   w a s   u s ed   to   p ick   th e  b est  R B F  k er n el  p ar a m eter s   ( C =1 0   an d   γ =0 . 1 2 5 ) .   T h e  r esu lt s   o f   ex p er i m e n t  1   ar e  s h o w n   i n   T ab le  1.   T h e  m et h o d   is   d e n o ted   in   T a b le  1   by   W P T - SFS - SVM  i n d icatin g   t h at  W P T   f ea tu r es,  SV M  clas s if ier   an d   SF S   f ea t u r e  s elec tio n   m eth o d   ar e  u s ed   b y   t h is   m et h o d .         T ab le  1 .   R esu lts   o f   W PT - SFS - SVM  ( E x p er i m e n t 1 )   N o   o f   i mag e s   S e n si t i v i t y   S p e c i f i c i t y   A c c u r a c y   79   8 3 . 6   7 0 . 7   7 7 . 4       P SO - SVM  ar r an g e m en t  w a s   u s ed   in   th e  s ec o n d   ex p er i m en t   t o   ch o o s e  th e  m o s t  r elev a n t  f ea tu r es  an d   th e  o p ti m al  R B F  k er n el  p ar a m eter s   th at   o p ti m ize   th e   p er f o r m a n ce   o f   t h e  S VM .   5 - f o ld   cr o s s   v al id atio n   w a s   u s ed   w it h i n   t h e  P SO - SVM  ar r an g e m en t.  T h e  r es u lti n g   R B F  k er n el  p ar a m eter s   ar e  C =3 5 2 5 . 0 0 5 1   an d   γ =0 . 0 0 8 4 7 3 2 ) .   T h e  r esu lts   o f   ex p er i m en t  2   ar e  s h o w n   i n   T ab le  2 .  T h e  m e th o d   is   d en o ted   in   T ab le  2   by   W P T - P SO - SVM.       T ab le  2 .   R esu lts   o f   W PT - P SO - SVM   (E x p er i m e n t 2 )   N o   o f   i mag e s   S e n si t i v i t y   S p e c i f i c i t y   A c c u r a c y   79   9 4 . 1   8 0 . 2   8 7 . 1       C o m p ar in g   t h e  r es u lt s   in   T a b le  1   w it h   t h o s e  i n   T ab le  2 ,   it  ca n   b e  s ee n   th e  p er f o r m an ce   o f   th e  P SO - SVM  ar r a n g e m e n t  f o r   f ea tu r e  s elec tio n   an d   S VM   p ar a m eter   o p ti m izatio n   i s   co n s i d er ab ly   b etter   t h an   th at  o b tain ed   w h en   j u s t  u s in g   SF S  f o r   f ea t u r e  s elec tio n .   An   i m p r o v e m e n t o f   1 0   %  ca n   b e  n o ticed   in   th e  v alu e s   o f   th e  Sen s iti v it y ,   t h e  Sp ec i f icit y   a n d   th e   Acc u r ac y .   T h is   h i g h l ig h ts   th e  s u cc e s s   o f   t h e  W PT - P SO - SVM   s y s te m .    T h e  p r esen ted   W PT - P SO - SV M  s y s te m   r es u lted   i n   a   s e n s i ti v it y   o f   9 4 . 1   %  a  s p ec i f icit y   o f   8 0 . 2 %  an d   an   ac cu r ac y   o f   8 7 . 1   %.  T h e  o b tain ed   s en s it iv i t y   a n d   s p ec if icit y   r es u lts   a r e  co m p ar ab le  to   th o s e  o b tain ed   b y   Der m ato lo g is t s   an d   co n s i d er ab ly   b etter   th a n   t h o s e  o b t ain ed   b y   les s   tr ai n ed   d o cto r s   as  s ee n   in   T ab le  3  ( q u o ted   f r o m   [ 4 6 ] ) .   C o n s eq u e n tl y ,   t h e  p r o p o s ed   s y s te m   ca n   b e  co n s id er ed   as  a   p r o m i s i n g   m e th o d   to   b e  u s ed   b y   p at h o lo g is ts   f o r   s k i n   ca n ce r   d iag n o s tic.         T ab le  3 .   Sen s itiv it y   a n d   s p ec if icit y   s tatis t ics [ 4 4 ]       S e n si t i v i t y   S p e c i f i c i t y   Ex p e r t s   9 0   %   5 9   %   D e r mat o l o g i st s   8 1   %   6 0   %   T r a i n e e s   8 5   %   3 6   %   G e n e r a l   p r a c t i t i o n e r s   6 2   %   6 3   %       Fo r   th e  s a k e  o f   f air   co m p ar is io n   b et w ee n   th e   W PT - P SO - S VM   f r a m e w o r k   a n d   t h e  m eth o d   o f   [ 1 3 ]   ( d en o ted   h er   as  SF S - S VM ) ,   wh ich   s h o w ed   i m p r e s s i v e  r es u lt s   o n   a   s m aller   d ata s et   ( 4 2   i m g es) ,   w e   h a v e  test ed   th e  S FS - SVM   m et h o d   o n   t h e   s a m e  d ata s et  u s ed   h er e   ( 7 9   i m a g es)   as  r ep o r ted   in   T ab le  4 .   T h e  SF S - SVM   m et h o d   u s ed   in   [ 1 3 ]   im p le m e n ted   SF S  o n   f ea t u r es  o b tain ed   f r o m   th e  h i s to g r a m   a n d   th e  c o - o cc u r r en ce   m atr i x   o n l y .   C o m p ar i n g   t h e  r es u lt s   o f   T ab le  4   ( SF S - S VM )   w it h   th o s e  in   T ab le  1   ( W PT - SFS - SV M  ) ,   it  ca n   b e  s ee n   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:  2 0 8 8 - 8708       P S O - S V M h yb r id   s ystem  fo r   mela n o ma   d etec tio n   fr o m  h is to - p a th o lo g ica l ima g es ( Ma en   Ta kru r i)   2947   th at   alt h o u g h   b o th   m et h o d s   u s e  t h e  s a m e  f ea tu r e  s elec tio n   m et h o d   ( SF S),   t h e  u s e  o f   ad d itio n al  f ea t u r es   ex tr ac ted   f r o m   t h e  W av elet   P ac k et  T r an s f o r m atio n   ( W PT )   f o r   th e  ca s e  o f   W P T - SFS - SV M    h a s   r es u lted   i n   a   b etter   r ec o g n itio n   ac c u r a c y ,   s en s iti v it y   an d   s p ec i f icit y   as   co m p ar ed   w it h   SF S - SVM .  On   t h e  o th er   h a n d ,   t h e  r esu lts   d is p la y ed   in   T ab le   2 ,   w h ic h   u s e s   W PT - P SO - SV M ,   ar e   clea r ly   m u c h   b etter   th an   th o s e  i n   T ab le  4    ( SF S - SVM)   i n   ter m s   o f   ac cu r ac y ,   s e n s iti v it y   a n d   s p ec i f icit y   w h ic h   e m p h asize s   t h e  ad v a n t ag es  o b tai n ed   f r o m   u s i n g   th e  P SO - SVM  f r a m e w o r k   f o r   f ea t u r e  s elec tio n   an d   S VM   p ar am eter   o p ti m izatio n .         Ta b le  4 .   R esu lts   o f   SF S - SVM  [ 1 3 ]   N o   o f   i mag e s   S e n si t i v i t y   S p e c i f i c i t y   A c c u r a c y   79   7 1 . 4   7 6 . 9   7 5 . 0       Fig u r e  3   s h o w s   t h e  a v er ag e   te s tin g   ac c u r ac y   o v er   1 0 0 0     r u n s   o f   th e   t h r ee   m eth o d s   in   t h e  f o r m   o f   a   b ar   g r ap h   w it h   t h e  co n f id en c e  in ter v als   in d icate d .   I t  ca n   b e  s ee n   t h at  i n   ad d itio n   to   t h e  i m p r o v ed   ac cu r ac y   ac h iv ed   b y   W PT - P SO - SVM,   it  p r o v id es  m o r e  s tab le  ac cu r ac y   p er f o r m an ce   as  it  h a s   a  s m aller   er r o r   r an g e  as  co m p ar ed   w it h   W PT - P SO - SV M  an d   SF S - S VM .   I n   g e n er al  i t  ca n   b e  s aid   th at,   f o r   th e  s a m e   av er ag e  ac cu r ac y ,   a  class if icatio n   s y s te m   w it h   n a r r o w er   co n f id en ce   in ter v al   ca n   b e  co n s id er ed   as  m o r e   r eliab l e  as  its   r esu lts   w ill   b e  clo s er   to   th e  ex p ec ted   ac cu r ac y .           Fig u r e  3 .   Av er ag e  clas s i f icatio n   ac cu r ac y   f o r   w it h   co n f id en c e  in ter v al s   in d icate d       4.   CO NCLU SI O N   T h is   p ap er   h as  p r o p o s ed   an   au to m ated   s y s te m   f o r   s k i n   ca n ce r   ( m ela n o m a)   d etec tio n   f r o m   H is to - p ath o lo g ical  i m a g es   s a m p led   f r o m   m icr o s co p ic  s lid es  o f   s k in   b io p s y .   I t  is   a  h y b r id   s y s te m   b ased   o n   P ar ticle  S w ar m   Op ti m iza tio n   a n d   S u p p o r t  Vec to r   Ma ch in e  ( P SO - SVM) .   T h e  f ea t u r es  u s ed   a r e  ex tr ac ted   f r o m   th e  g r a y s ca le  i m ag e  h i s to g r a m ,   t h e  co - o cc u r r en ce   m a tr ix   a n d   th e  e n er g y   o f   th e  w av ele t  co ef f icie n t s   r es u lti n g   f r o m   th e  w a v elet  p ac k et  d ec o m p o s itio n   o f   t h e  i m ag e.   T h e  P SO - SVM  s y s te m   s elec ts   t h e  b est  f ea tu r e  s et  a n d   th e  b est v a lu e s   f o r   th e  S VM   p ar a m eter s   ( C   a n d   γ )   th at  o p ti m ize  th e  p er f o r m a n ce   o f   t h e  SV M  class i f ier .     E v alu a tio n s   h av e   b ee n   m ad e   o n   a   d ataset  o b tai n ed   f r o m   th e   So u t h er n   P ath o lo g y   L a b o r ato r y   i n   W o llo n g o n g   NSW ,   Au s tr alia.   I t  in clu d es  7 9   His to - p at h o lo g i ca l  i m ag e s   ( 2 9   b en ig n   i m a g e s   an d   5 0   m ela n o m a  i m a g es).   T h e  r ec o g n itio n   ac cu r ac y   o b tai n ed   b y   t h e  P SO - SV M  s y s te m   is   8 7 . 7 . 1 %  w h er ea s   th e  s e n s itiv it y   a n d   s p ec if icit y   ar e  9 4 . 1 %  an d   8 0 . 2 %,  r esp ec tiv el y .   T h e  o b ta in ed   r esu lt s   s h o w s   t h at  th e  P SO - SVM  s y s te m   o u tp er f o r m s   o th er   e x i s ti n g   s y s te m s .     T h e      s en s iti v it y   a n d   s p ec if icit y   r e s u l ts   ar e  co m p ar ab le  to   t h o s e  o b tain e d   b y   d er m a to lo g is t s   an d   e x p er ts .   T h e  p r o p o s ed   s y s te m ,   as   a   r esu lt,  ca n   b e  t h o u g h t  o f   a s   an   en co u r ag i n g   m e th o d   to w ar d s   th e  au to m atio n   an d   ea r l y   d etec tio n   o f   s k i n   ca n c er .   I t  ca n   s er v e  f o r   m ed ical  p r ac titi o n er s ,   af ter   f u r t h er   i m p r o v e m en t s ,   as  a  s ec o n d   o p in io n   in   t h e  s k i n   ca n ce r   d iag n o s i s   p r o ce s s .   Ho w e v er ,   m u c h   m o r e  Hi s to - p ath o lo g ical  s k i n   i m a g es   s h o u ld   b e  o b tain ed   f r o m   h o s p ital s   to   b e  u s ed   f o r   tr ai n i n g   an d   t esti n g   a n d   r e s u lt  i n   m o r e  r eliab le  s y s te m .     I n   f u t u r e,   w e  in te n d   to   w id en   o u r   d ata b ase  o f   ca r ef u ll y   lab elled   Hi s t o - p ath o lo g ical   s k in   i m a g es  a n d   ex p lo r e  f u r t h er   d if f er e n t  o p ti m al  f ea t u r e  s el ec tio n   m et h o d s .   W e  also   in t en d   to   test   v ar io u s   class i f icatio n   tech n iq u e s   s u c h   N eu r o - F u zz y   alg o r it h m s   to   i m p r o v e  th e  class i f icat io n   ac cu r a c y .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8708   I n t J   E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.  9 ,   No .   4 ,  A u g u s t 2 0 1 9   :   2 9 4 1   -   29 4 9   2948   ACK NO WL E D G E M E NT S   T h is   w o r k   h as   b ee n   p ar tiall y   s u p p o r ted   b y   a   Seed   Gr a n t p r o v id ed   b y   t h e  Am er ica n   Un i v er s it y   o f   R a s   A l K h ai m a h .       RE F E R E NC E S     [1 ]   A .   B.   O.   S.,  “ Ca u se s o f   d e a th   2 0 1 0 , ”   Co m m o n w e a lt h   o f   A u stra li a ,   2 0 1 2 .   [2 ]   A .   I.   o .   H.  a .   W e lfare ,   “ Ca n c e r  i n   A u stra li a :  a n   o v e rv ie w , ”   Ca n b e rra ,   A u stra li a :  A u stra li a n   In stit u t e   o f   He a lt h   a n d   W e l f a re ,   2 0 0 6 .   [3 ]   P .   Ba a d e   a n d   M .   Co o ry ,   “ T re n d s  in   m e lan o m a   m o rtalit y   in   Au stra li a :  1 9 5 0 – 2 0 0 2   a n d   t h e ir  i m p l ica ti o n s  f o r   m e lan o m a   c o n tro l, ”   Au str a li a n   a n d   Ne w  Z e a la n d   J o u r n a l  o f  Pu b li c   He a lt h ,   v o l .   2 9 ,   p p .   3 8 3 - 3 8 6 ,   2 0 0 7 .   [4 ]   V icto r ia,  C.   C.   O . ,   “ S k in   c a n c e r  fa c ts an d   sta ts ,”   2 0 1 2 .   A v a il a b le :   h tt p :/ /w ww . su n s m a rt. c o m . a u /f a q s/ fa c ts_ a n d _ sta ts   [5 ]   A u stra li a n ,   C.   C.   “ S k in   Ca n c e r  F a c ts  a n d   F ig u re s ,”   2 0 1 0 .   A v a il a b le  h tt p : // ww w . c a n c e r. o rg . a u /ca n c e rs m a rtl if e st y le/S u n S m a r t/ S k in c a n c e rfa c tsa n d f ig u re s.h t m   [6 ]   J.  S ik o rsk i,   “ Id e n ti f ica ti o n   o f   m a li g n a n t  m e lan o m a   b y   w a v e let  a n a ly sis ,”   S tu d e n t/ F a c u lt y   Re se a r c h   Da y ,  CS IS ,   P a c e   Un iv e rsity ,  20 04 .   [7 ]   A .   A n d rio n ,   e t  a l .,  “ M a li g n a n t  m e so th e li o m a   o f  th e   p leu ra :  in tero b se rv e r  v a riab il it y , ”   J .   Cli n .   Pa th o l ,   v o l.   48 ,   p p .   856 - 8 6 0 ,  1 9 9 5 .   [8 ]   S .   M .   Ism a il ,   e t  a l .,  “ Ob se rv e r   v a riatio n   in   h isto p a th o lo g ica l  d i a g n o sis  a n d   g ra d in g   o f   c e r v ica l   in trae p it h e li a l   n e o p las ia , ”   Br.   M e d .   J .,   v o l .   2 9 8 ,   p p .   7 0 7 - 710 ,  1 9 8 9 .    [9 ]   M .   A .   M a h m o u d ,   e t   a l . ,   “ T h e   Au to m a ti c   Id e n ti f ica ti o n   o f   M e lan o m a   b y   Wav e l e t  a n d   Cu rv e let  A n a ly sis:  S tu d y   Ba se d   o n   Ne u ra l  Ne tw o rk   Clas sif ica ti o n , ”   Pro c e e d in g s  o f  t h e   El e v e n th   In ter n a ti o n a l  Co n fer e n c e   o n   Hy b ri d   In telli g e n t  S y ste ms ,   2 0 1 1 .   [1 0 ]   M .   A .   M a h m o u d ,   e t  a l. ,   “ W a v e let  a n d   Cu rv e let  A n a l y sis   f o r  Au to m a ti c   Id e n ti f ica ti o n   o f   M e l a n o m a   Ba se d   o n   Ne u ra l  Ne t w o rk   Clas si f ic a ti o n , ”   In ter n a ti o n a l  J o u r n a l  o f  C o mp u ter   In fo rm a ti o n   S y ste ms   a n d   I n d u stria l   M a n a g e me n t ,   v o l.   5 ,   p p .   6 0 6 - 6 1 4 ,   2 0 1 3 .   [1 1 ]   M .   T a k ru ri,   e t  a l. ,   “ A u to m a ti c   Re c o g n it io n   o f   M e lan o m a   Us in g   S u p p o r t  V e c to r  M a c h i n e s:  A   S tu d y   Ba se d   o n   W a v e let,   Cu rv e let  a n d   C o lo r   F e a tu re s,”   Pro c e e d in g s  o f  t h e   In ter n a ti o n a l  C o n fer e n c e   o n   In d u str ia l  A u t o ma ti o n ,   In fo rm a t io n   a n d   Co mm u n ica ti o n s   T e c h n o lo g y   ( IAI CT   2 0 1 4 ) ,   2 0 1 4 .   [1 2 ]   C.   D e m ir   a n d   B.   Ye n e r,   “ A u to m a ted   c a n c e r  d iag n o sis  b a se d   o n   h isto - p a t h o l o g ica l  im a g e s:  a   s y ste m a ti c   su rv e y , ”   T e c h n ica l  Re p o rt,   D.o . C. S .   P o ly tec h n ic  In stit u te,  a n d   E d it o r. Re n ss e lae r  P o ly tec h n ic  In stit u te:  T ro y ,   NY   1 2 1 8 0 ,   USA ,  2009 .   [1 3 ]   M .   A .   M a h m o u d ,   e t  a l. ,  “ Clas sifica ti o n   o f   M a li g n a n t  M e lan o m a   a n d   Be n ig n   Ne v i  f ro m   S k in   L e s io n s  Ba se d   o n   S u p p o rt  V e c to r  M a c h i n e , ”   Fi ft h   In ter n a ti o n a l  C o n fer e n c e   o n   Co mp u t a ti o n a l  In telli g e n c e ,   M o d e ll in g   a n d   S imu l a ti o n   ( CIM S im) ,   2 0 1 3 .   [1 4 ]   T .   Do n a d e y ,   “ Bo u n d a ry   d e tec ti o n   o f   b lac k   sk in   t u m o rs   u sin g   a n   a d a p ti v e   ra d ial - b a se d   a p p ro a c h , ”   S PIE   M e d ica l   Ima g i n g ,   v o l.   3 3 7 9 ,   p p .   8 1 0 - 8 1 6 ,  2 0 0 0 .   [1 5 ]   R.   P .   Bra u n ,   e t  a l. ,  “ De r m o sc o p y   o f   P ig m e n ted   Les io n s:  A   v a lu a b le  to o l  i n   th e   d iag n o sis  o f   m e lan o m a ,”   S wiss   M e d ica l  W e e k ly ,   v o l/ issu e :   1 3 4 (7 - 8) ,   p p .   8 3 - 90 ,  2 0 0 4 .   [1 6 ]   M .   A .   M a h m o u d   a n d   A .   A .  Ju m a i ly ,   “ No v e l  f e a tu re   e x tra c ti o n   m e th o d o l o g y   b a se d   o n   h isto p a th a l o g ica l  im a g e s  a n d   su b se q u e n t  c las sif ic a ti o n   b y   S u p p o rt  V e c to r  M a c h i n e , ”  Pro c e e d in g s  o f  th e   W o rld   S y mp o siu m   o n   Co mp u ter   Ap p li c a ti o n s &   Res e a rc h   ( W S CA R) ,   2 0 1 4 .   [1 7 ]   M.  A.   M a h m o u d   a n d   A .   A .  Ju m a il y ,   “ A   H y b rid   S y ste m   f o r  S k in   L e sio n   De tec ti o n :   Ba se d   o n   G a b o r  W a v e let  a n d   S u p p o rt  V e c to r  M a c h i n e , ”   Pro c e e d in g s o f  th e   7 th   I n ter n a ti o n a l  C o n g re ss   o n   Ima g e   a n d   S ig n a l  Pr o c e ss in g   CIS P’1 4   and   7 t h   I n ter n a t io n a l   Co n fer e n c e   o n   Bi o M e d ica l  E n g i n e e rin g   a n d   In fo rm a t ics   BM EI'1 4 ,   2 0 1 4 .     [1 8 ]   M .   Ja y a m a n m a d h a ra o ,   e t  a l. ,  “ Im p u lse   No ise   Re m o v a l  f ro m   Dig it a l  Im a g e s -   A   Co m p u tatio n a l  Hy b rid   A p p ro a c h , ”   Glo b a l  J o u rn a l  o f   Co m p u ter   S c ie n c e   a n d   T e c h n o l o g y   Gr a p h ics   &   V isio n ,   v o l.   1 3 ,   2 0 1 3 .   [1 9 ]   A .   K.  Ja in ,   “ F u n d a m e n tals o f   Dig it a l  Im a g e   P ro c e ss in g , ”   En g lew o o d   Cli f f s,  1 9 8 9 .   [2 0 ]   A .   Ja in   a n d   S .   B h a tt a c h a rjee ,   “ A d d re ss   b lo c k   lo c a ti o n   o n   e n v e lo p e s   u sin g   g a b o r  f il ters ,”   V ol /i ss u e :   25 ( 12 ) ,   1 9 9 2 .   [2 1 ]   A .   Ja in ,   e t  a l. ,  “ Ob jec t  d e tec ti o n   u sin g   g a b o r  f il ters , ”   Pa tt e rn   Rec o g n it io n ,   v o l.   3 0 ,   p p .   2 9 5 - 3 0 9 ,   1 9 9 7 .   [2 2 ]   Q .  L i,   “ D a rk   li n e   d e tec ti o n   w it h   li n e   w id th   e x trac ti o n , ”   1 5 th   IEE E  In ter n a t io n a l  Co n fer e n c e   o n   Ima g e   Pro c e ss in g ,  ICIP ,   2 0 0 8 .   [2 3 ]   A .   Cri m in isi,   e t  a l . ,  “ Re g io n   f il li n g   a n d   o b jec t  re m o v a l  b y   e x e m p lar - b a se d   im a g e   in p a in ti n g , ”   IEE E  T ra n sa c ti o n s   o n   Im a g e   Pr o c e ss in g ,   v o l .   1 3 ,   p p .   1 2 0 0 - 1 2 1 2 ,   2 0 0 4 .   [2 4 ]   M .   R.   S w e e t,   “A d a p ti v e   a n d   re c u rsiv e   m e d ian   f il terin g .”   [2 5 ]   O.  R.   V i n c e n t  a n d   O.  F o l o ru n so ,   “ A   De sc rip ti v e   A l g o rit h m   f o r  S o b e l  Im a g e   Ed g e   De t e c ti o n , ”   Pro c e e d in g s  o f   In fo rm in g   S c ien c e   &   IT   Ed u c a t io n   Co n fer e n c e   ( In S IT E) ,   2 0 0 9 .   [2 6 ]   I.   S o b e l   a n d   G .   F e ld m a n ,   “ A  3   ×   3   iso tro p ic  g ra d ien t  o p e ra to r  f o r  im a g e   p ro c e ss in g ,”   P re se n ted   a t  a   talk   a t  th e   S tan f o rd   A rti f icia l  P ro jec t ,  1 9 6 8 .   [2 7 ]   A .   M e rrit t,   e t  a l. ,   “ P a ra ll e l  Ed g e   De tec ti o n , ”   2 0 1 1 .   [2 8 ]   Q.  A b b a s,  “ Les io n   b o rd e r  d e tec ti o n   in   d e rm o sc o p y   i m a g e s  u sin g   d y n a m i c   p ro g ra m m in g , ”   S k in   Res e a rc h   a n d   T e c h n o l o g y ,   v o l.   1 7 ,   p p .   9 1 - 1 0 0 ,   2 0 1 1 .   [2 9 ]   I .   Be n y a h ia,  e t  a l. ,  “ Ev a lu a ti o n   o f   th e   M e d ica l  Im a g e   Co m p re ss i o n   u sin g   W a v e let  P a c k e t  T r a n sfo rm   a n d   S P IHT   Co d i n g , ”   In ter n a ti o n a l  J o u rn a l  o f  El e c trica l  a n d   Co m p u ter   En g in e e rin g   ( IJ ECE ) ,  v ol /i ss u e :   8 ( 4 ) ,   p p .   2 1 3 9 - 2 1 4 7 ,  2 0 1 8 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:  2 0 8 8 - 8708       P S O - S V M h yb r id   s ystem  fo r   mela n o ma   d etec tio n   fr o m  h is to - p a th o lo g ica l ima g es ( Ma en   Ta kru r i)   2949   [3 0 ]   R.   N.   Kh u sh a b a ,   e t  a l. ,   “ No v e l  F e a tu re   Ex trac ti o n   M e th o d   b a se d   o n   F u z z y   En tro p y   a n d   W a v e let  P a c k e t  T ra n s f o r m   f o r  M y o e lec tri c   Co n tro l , ”  7 th   In ter n a t io n a l   S y mp o siu m  o n   C o mm u n ic a ti o n s  a n d   In fo rm a t io n   T e c h n o lo g ies   IS CIT 2 0 0 7 ,   S y d n e y ,   Au stra li a ,   p p .   3 5 2 - 3 5 7 ,   2 0 0 7 .   [3 1 ]   J.  S ik o rsk i,   “ Id e n ti f ica ti o n   o f   m a li g n a n t  m e lan o m a   b y   w a v e let  a n a ly sis, ”   S tu d e n t/ F a c u lt y   Re se a r c h   Da y ,   CS IS ,   P a c e   Un iv e rsity ,   2 0 0 4 .   [3 2 ]   B.   S c h o lk o p f ,   e t  a l .,  “K e rn e l  M e t h o d s   in   c o m p u tatio n a l  b i o lo g y , ”   M IT   P re ss ,   2 0 0 4 .   [3 3 ]   M .   P e i ,   e t  a l. ,   “ F e a tu re   e x trac ti o n   u sin g   g e n e ti c   a lg o rit h m s,”   Pro c e e d in g   o f  In ter n a ti o n a l  S y m p o si u m  o n   In telli g e n t   Da ta   E n g in e e rin g   a n d   L e a rn i n g 9 8   ( IDEA L 9 8 ) ,   Ho n g   K o n g ,   1 9 9 8 .   [3 4 ]   H.  C.   Ya n g ,   e t   a l. ,   “ Re se a rc h   in t o   a   F e a tu re   S e lec ti o n   M e th o d   f o r  Hy p e rsp e c tral  I m a g e r y   Us in g   P S O  a n d   S V M , ”   J o u rn a l  o f  Ch i n a   Un ive rs it y   o f  M i n in g   &   T e c h n o lo g y ,   v o l /i ss u e :   17 ( 4 ) ,   p p .   0 4 7 3 - 0 4 7 8 ,   2 0 0 7 .   [3 5 ]   C .  J .   T u ,   e t  a l. ,   “ F e a t u re   S e lec ti o n   u sin g   P S O - S V M , ”  IAE NG I n ter n a ti o n a l   J o u r n a l   o f   Co mp u ter   S c ie n c e ,   2 0 0 7 .   [3 6 ]   X .   Z h a n g   a n d   Y .   G u o ,   “ Op ti m iz a ti o n   o f   S VM  P a ra m e ter s  Ba se d   o n   P S O  A lg o rit h m , ”  Fi ft h   In ter n a ti o n a l   Co n fer e n c e   o n   Na t u ra l   Co mp u t a t io n ,   2 0 0 9 .   [3 7 ]   K .   A n a m   a n d   A .   A .  Ju m a il y ,   “ Op ti m ize d   K e rn e l  Ex tre m e   Lea rn in g   M a c h in e   f o r  M y o e le c tri c   P a tt e rn   Re c o g n it io n , ”   In ter n a t io n a l  J o u rn a l  o f  E lec trica l  a n d   C o mp u ter   En g in e e rin g   ( IJ ECE ) ,  v ol /i ss u e :   8 ( 1 ),   p p .   4 8 3 - 4 9 6 ,  2 0 1 8 .   [3 8 ]   S .   L in ,   e t   a l . ,  “ P a ra m e ter  d e ter m i n a ti o n   o f   su p p o rt  v e c to r  m a c h in e   a n d   f e a tu re   se lec ti o n   u sin g   sim u late d   a n n e a li n g   a p p ro a c h , ”   Ap p l.   S o ft   Co m p u t . ,   v o l/ issu e :  8 (4 ) ,   p p .   1 5 0 5 - 1 5 1 2 ,  2 0 0 8 .   [3 9 ]   S .   W .   L in ,   e t  a l. ,  “ P a rti c le  sw a r m   o p ti m iza ti o n   f o r  p a ra m e t e r  d e ter m in a ti o n   a n d   f e a tu re   s e lec ti o n   o f  su p p o r t  v e c to r   m a c h in e s , ”   Exp e rt S y ste ms   wit h   A p p li c a ti o n s ,  v o l/ issu e :  3 5 (4 ) ,   p p .   1 8 1 7 - 1 8 2 4 ,   2 0 0 8 .     [4 0 ]   Hu a n g   C .   L .   a n d   D u n   J .   F . ,   “ A   d istri b u ted   P S O - S VM  h y b rid   sy st e m   w it h   f e a tu re   se lec ti o n   a n d   p a ra m e ter  o p ti m iza ti o n , ”   A p p l ied   S o ft   Co mp u ti n g ,   v o l .   8,   p p .   1 3 8 1 - 1 3 9 1 ,   2 0 0 8 .   [4 1 ]   Y .   M a a li   a n d   A .   A .  Ju m a il y ,   “ S e l f - a d v isin g   su p p o rt  v e c to r  m a c h in e , ”   Kn o wled g e - B a se d   S y ste ms ,  v o l.   52 ,   p p .   2 1 4 - 2 2 2 ,   2 0 1 3 .     [4 2 ]   Y .   M a a li   a n d   A .   A .   Ju m a il y ,  “ Hie ra rc h ica l  P a ra ll e l  P S O - S V M   Ba se d   S u b jec t  In d e p e n d e n t  S lee p   A p n e a   Clas sif ic a ti o n , ”   L e c tu re   No tes   i n   Co m p u ter   S c ien c e   ( L NCS )  o n   Ne u ra l  I n fo rm a ti o n   Pro c e ss in g   ( ICONIP)  Vo l.   7 6 6 6 ,   E d it o rs   Hu a n g ,   T in g we n   a n d   Z e n g ,   Z h ig a n g   a n d   L i,   C h u a n d o n g   a n d   L e u n g ,   Ch i S in g ,   S p rin g e r  Ber li n   He id e lb e rg ,   p p .   5 0 0 - 5 0 7 ,   2 0 1 2 .   [4 3 ]   L .   P .   W a n g ,   e t  a l. ,  “ Clas sif ica ti o n   u si n g   su p p o rt  v e c to r  m a c h in e s  w it h   g ra d in g   re so lu ti o n , ”   IEE E  In ter n a t io n a l   Co n fer e n c e   o n   Gr a n u l a r Co mp u ti n g ,   v o l.   2 ,   p p .   6 6 6 - 6 7 0 ,   2 0 0 5 .   [4 4 ]   M .   Ha m ian e   a n d   F.   S a e e d ,   “ S V M   Clas sif ica ti o n   o f   M RI  Bra in   Im a g e s  f o r  Co m p u ter - A ss ist e d   Dia g n o sis, ”   In ter n a t io n a l  J o u rn a l   o f  E lec trica l  a n d   C o mp u ter   En g in e e rin g   ( IJ ECE ) ,  v ol /i ss u e :   7 ( 5 ),   p p .   2 5 5 5 - 2 5 6 4 ,  2 0 1 7 .   [4 5 ]   C .   C.   Ch a n g   a n d   C .   J.  L in ,   “ L IBS V M :  A   L ib ra r y   f o r  S u p p o rt  V e c to r  M a c h i n e s  A CM   T r a n s ,”   In tell.   S y st.  T e c h n o l .,  v ol /i ss u e :   2 ( 3 ),   2 0 1 1 .     [4 6 ]   S .   W .   M e n z ies ,   e t  a l . ,  “ T h e   P e rf o rm a n c e   o f   S o larSca n :  A n   A u to m a ted   De r m o sc o p y   I m a g e   A n a l y sis   In stru m e n t  f o r  th e   Dia g n o sis o f   P rim a r y   M e lan o m a , ”   Arc h ive s o f  De rm a to lo g y ,  v ol /i ss u e :   1 4 1 ( 11 ) ,   p p .   1 3 8 8 - 1 3 9 6 ,  2 0 0 5 .       B I O G RAP H I E S   O F   AUTH O RS       M a e n   Ta k r u r i   re c e iv e d   h is  P h D   in   El e c tri c a l  En g in e e rin g   f ro m   Un iv e rsit y   o f  Tec h n o lo g y   (U T S ) ,   S y d n e y   in   2 0 1 0 .   He   a lso   re c e iv e d   h is  BS c   a n d   M S c   d e g re e s   in   El e c tri c a l  En g in e e rin g   f r om   th e   Un iv e rsity   o f   Jo rd a n .   Cu rr e n tl y ,   h e   is  a n   A ss o c iat e   P ro f e ss o r  a n d   th e   C h a irm a n   o f   th e   De p a rtm e n t  o f   El e c tri c a l,   El e c tro n ics   a n d   Co m m u n ica ti o n s  En g i n e e rin g   a t  th e   A m e rica n   Un iv e rsity   of   Ra s  A l  Kh a i m a h   ( A UR A K) .   He   h a s  a   w id e   sp e c tru m   o f   r e se a rc h   in tere sts  th a t  in c l u d e   sig n a l   p ro c e ss in g   a n d   d a ta  f u sio n ,   e stim a ti o n   th e o ry   a n d   targ e t  tr a c k i n g ,   b io m e d ic a l  s y ste m s ,   m a c h in e   lea rn in g   a n d   im a g e   p ro c e ss in g .         M o h a m e d   K h a le d   A b u   M a h m o u d   re c e iv e d   h is  Ba c h e lo r   o f   S c ien c e   d e g re e   in   T e lec o m m u n ica ti o n s   a n d   El e c tro n ics   En g i n e e rin g   f ro m   th e   f a c u lt y   o f   e n g in e e rin g   a t  M o n o u f ia   Un iv e rsit y ,   Eg y p t  1 9 6 9   a n d   h is  M a ste rs  o f   In f o rm a ti o n   T e c h n o lo g y   f ro m   Ch a rles   S tu a rt  Un iv e rsity ,   A u stra li a   1 9 9 8 .   He   re c e iv e d   h is  P h D   f ro m   th e   Un iv e rsit y   o f   T e c h n o lo g y ,   S y d n e y   (U T S )  in   2 0 1 5 .   His  re se a rc h   in tere sts  a re   c e n tere d   in   th e   a re a   o f   He a lt h   T e c h n o l o g y   a n d   S k in   C a n c e r  ( m e lan o m a )  d e tec ti o n .   He   i s   a   m e m b e r  o f   th e   In stit u ti o n   o f   El e c tri c a l   a n d   El e c tro n ic  E n g in e e rs  (IE EE )  a n d   th e   In sti tu ti o n   o f   En g in e e rs,  A u stra li a .         Ad e l  Ali  Al - J u m a il y   re c e iv e d   h is  P h D  in   A rti f icia l  In telli g e n c e .   He   is   c u rre n tl y   a n   A ss o c iat e   P r o f e ss o r  in   F a c u lt y   o f   En g in e e rin g   a n d   In f o rm a ti o n   T e c h n o l o g y   a t  th e   Un iv e rsity   o f   Tec h n o lo g y ,   S y d n e y   (U T S ).   His res e a rc h   in tere sts in c lu d e   Bi o m e d ica l;   in telli g e n t  sy ste m s; an d   b i o - m e c h a tro n ics .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.