I n te r n ati o n al   Jo u r n al   o El e c tr i c a l   an d   C o m p u te r   En gi n e e r i n g   (I JEC E )   V o l .   10 ,   N o .   3 J u n e   20 20 ,   pp .   239 2 ~ 240 1   IS S N :   2088 - 8708 D O I :   10. 1 1591 / i j e c e . v 10 i 3 . pp239 2 - 240 1     2392       Jou r n al   h o m e pa ge ht t p: / / i j e c e . i ae s c or e . c om / i nd e x . php / IJ E CE   A n   o p t i m i z e d   a p p r o a c h   f o r   e x t e n si v e   se g m e n t a t i o n   a n d   c l a ssi f i c a t i o n   o f   b r a i n   M R I       H ar i s h   S . 1 ,   G .   F .   A l i   A h am m e d 2   1 V i s v e s v a r a y a   T e c hno l o g i c a l   U ni v e r s i t y   ( V T U )   B e l a g a v i ,   I ndi a   2 V i s v e s v a r a y a   T e c hno l o g i c a l   U ni v e r s i t y   ( V T U )   PG - C e nt e r ,   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   J un   1 3 ,   201 9   R e v i s e O c t   1 ,   20 19   A c c e pt e N o v   29,   2019       W i t t h e   s i g ni f i c a n t   c o nt r i b ut i o i m e di c a l   i m a g e   pr o c e s s i ng   f o r     a e f f e c t i v e   d i a g no s i s   o f   c r i t i c a l   h e a l t c o ndi t i o i h um a n ,   t he r e   ha s   be e n   e v o l ut i o o f   v a r i o us   m e t ho ds   a nd  t e c hn i qu e s   i a bno r m a l i t y   de t e c t i o a nd  c l a s s i f i c a t i o pr o c e s s .   A i ns i g ht   t o   t h e   e xi s t i ng   a ppr o a c he s   h i g hl i g ht s   t ha t   po t e nt i a l   a m o unt   o f   w o r i s   be i ng   c a r r i e o ut   i d e t e c t i o a nd  s e g m e nt a t i o pr o c e s s   bu t   l e s s   e f f e c t i v e   m o de l l i ng   t o w a r ds   c l a s s i f i c a t i o pr o bl e m s .     T hi s   m a nus c r i p t   di s c us s e s   a bo ut   a   s i m pl e   a n r o bus t   m o de l l i ng   o f     a   t e c hni que   t h a t   o f f e r s   c o m pr e he ns i v e   s e g m e n t a t i o pr o c e s s   a s   w e l l   a s   c l a s s i f i c a t i o pr o c e s s   us i ng   A r t i f i c i a l   N e ur a l   N e t w o r k.   D i f f e r e n t   f r o m   a n y   e xi s t i ng   a pp r o a c h,   t he   s t udy   of f e r s   m o r e   g r a nu l a r i t i e s   t o w a r ds   f o r e g r o und/   ba c kg r o und  i nde xi ng   w i t i t s   c o m pr e he n s i v e   s e g m e nt a t i o pr o c e s s   w h i l e   i nt r o duc i ng   a   un i que   m o r pho l o g i c a l   o pe r a t i o a l o ng   w i t g r a ph - be l i e v e   ne t w o r f o r   e n s u r i ng   a p pr o xi m a t e l y   99%   o f   a c c ur a c y   o f   pr o p o s e s y s t e m   i n   c o nt r a s t   t o   e x i s t i ng   l e a r n i ng   s c he m e .   Ke y w or d s :   B r a i t um o r   Cl a s s i f i c a t i o n   Ide n t i f i c a t i o n   M a g n e t i c   r e s o na n c e   i m a gi ng    S e gm e n t a t i o n   C opy r i gh t   ©   2020 I n s t i t ut e   of   A d v anc e d   E ng i ne e r i ng   a nd  Sc i e nc e   A l l   r i gh t s   r e s e r v e d .   Cor r e s pon di n g   Au t h or :   H a r i s S . ,   V i s v e s v a r a y a   T e c hn o l o gi c a l   U n i v e r s i t y   ( V T U )   B e l a ga v i ,     B e l ga um ,   K a rna t a k a   5 90018 ,   I n di a .     E m a i l :   h a ri s h s r i ni v a s a i a h @ gm a i l . c o m       1.   I N TR O D U C TI O N   M e di c a l   i m a ge   pr o c e s s i n ha s   po t e n t i a l   c o n t r i b ut i o n   t o w a rds   di a g n o s i n c r i t i c a l   i l l n e s s .   O ut   o f   a l l   t h e   di s e a s e   c o n di t i o n,   b ra i n   t u m o r   i s   c o n s i de r e a s   o n e   o f   c h a l l e n g i n s t a t e   o f   i l l n e s s   w h i c h   i s   a l s o   di f f i c ul t   t o   a c c ur a t e l y   di a gn o s e   [1].   B a s i c a l l y ,   b r a i n   t um o r   i s   r e p r e s e nt e by   a b n o rm a l   p r o gr e s s   o f   c a r c i n o m i c   c e l l s   w h i c h   c o ul b e   e i t h e r   l i f e   t hr e a t h e ni n ( m a l i g n a nt o r   n o n - da n ge r o us   (b e n i g n ).   T h e r e f o r e ,   i t   i s   e s s e n t i a l   t o   i de nt i fy   t h e   m a l i g n a nt   s t a t e   b e fo r e   e v e n   i t   o c c ur s   [2 - 3 ] .   A t   p r e s e n t ,   t h e   h e a l t h c a r e   s e c t o r   e m pl oy s   t hr e e   s c h e m e s   t o   di a g n o s e   t h e   s t a t e   o f   c r i t i c a l i t y   v i z .   i c o m put e t o m o gr a p h y   (CT - s c a n ),   i i M a g n e t i c   R e s o n a n c e   Im a g i n (M R I),   a nd  i i i B i o ps y .   B a s i c a l l y ,   t h e   f i r s t   t w o   di a g n o s i s   p r o c e s s e s   a r e   n o n - i n v a s i v e   a n us e s   m e di c a l   i m a g i n w hi l e   t h e   t hi r p r o c e s s   i s   s urgi c a l .     M a g n e t i c   R e s o n a n c e   Im a g i n g   (M R I)  i s   o n e   o   t h e   do m i n a nt   m e di u m   o f   di a g n o s i n t h e   a b n o rm a l i t i e s   p r e s e nt   i h u m a b o d y   [4].   B r a i i s   c o n s i de r e a s   o n e   of   t h e   e s s e n t i a l   a s   w e l l   a s   c o m pl e h um a n   o rga n   w h e r e   di a gn o s i s   o f   t h e   a b n o r m a l i t i e s   a r e   b i t   c h a l l e n g i n g.     T h e   c ha l l e n ge   f a c t o r   i n v o l v e i n   d i a g n o s i s   t hr o ug b r a i n   M R i s   t h e   pr e s e n c e   o f   v a r i o us   a rt i f a c t s   e . g .   n o i s e ,   i n f e r i o r   c o n t ra s t ,   a b s e n c e   o r i dge s ,   f r e que n t   a do pt i o n   o f   t h e   s upe r v i s e t e c hn i que s ,   e t c .   S uc h   p r o b l e m s   a r e   a n t i c i pa t e t o   b e   s o l v e d   by   m e di c a l   i m a ge   pr o c e s s i n t e c h ni que s .   A t   p r e s e n t ,   t h e r e   ha s   b e e n   v a r i o us   r e s e a r c h e s   f oc us e d   t ow a r ds   pr o pe r   i de nt i f i c a t i o n   o f   a b n o r m a l i t i e s   p r e s e n t   i n   b ra i n   a s   w e l l   a s   t h e r e   i s   c e r t a i de gr e e   o f   w o r t o w a r ds   s o l v i ng  c l a s s i f i c a t i o n   p r o b l e m s   a l s o   [5 - 7];   h o w e ve r ,   t h e y   a r e   a l s o   a s s o c i a t e w i t s i g n i f i c a n t   a m o u n t   o f   pr o b l e m s   t o o   w h i c h   a r e   q ui t e   ha r d   t o   s o l v e .   A   c l os e r   l o o i n t o   t h e   qu a n t i t y   of    t h e   r e s e a r c h   w o r t o w a r ds   b r a i n   M R s h o w s   t h a t   t h e r e   a r e   m o r e   num b e r   o f   w o r ks   t o w a r ds   de t e c t i o p r o b l e m   a n l i t t l e   f o c us e s   o n   t h e   c l a s s i f i c a t i o n   p r o b l e m .   T h e   p ri m e   r e a s o n   b e h i nd  t hi s   p r o b l e m   i s   t h a t   e xi s t i n s y s t e m   do e s n ’t   o ffe r   e xt e n s i v e   a n d ,   c o m pr e h e n s i v e   e xt ra c t i o n   o f   s i g n i f i c a n t   f e a t u r e s .   T h i s   c a us e s   t h e   s y s t e m   t Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
Int   J   E l e c   &   Co m E n g   IS S N :   2088 - 8708       A o pt i m i z e d   appr o ac h   f or   e x t e ns i v e   s e gm e nt a t i o an c l as s i f i c at i on  o f   br ai n   M R ( H ar i s S )   2393   de pl e t e   i m po r t a n t   s e t   o f   c l i ni c a l   i n f o r m a t i o n   w h i c h   i s   p r e do m i na n t l y   r e qui r e f o r   m a ki ng  de c i s i o n   of    t h e   pr e s e n c e   of   a b n o r m a l i t i e s   p r e s e n t   i n   t h e   b r a i n   M R i m a g e .   A pa r t   f r o m   t hi s ,   e xi s t i n s e gm e n t a t i o n   p r o c e s s   a r e   t o s t r a i g h t   f o r w a r a nd  l e s s   w o r a r e   fo un t o   be   e xt e n s i v e   [8 9].   It   ha s   b e e n   s e e n   t ha t   t h e r e   ha s   b e e n   n o t   m uc f oc us   t ow a r e m p l oy i n p r e - p r o c e s s i n t e c hn i q u e s   m uc h   f o r   b ra i n   M R i m a ge s ,   w h i c h   i s   hi g hl y   e s s e n t i a l .   If   t h e   p r e - pr o c e s s i n i s   n o t   c a rr i e o ut   t h a n   i m a ge   qua l i t y   of  t h e   b r a i n   M R c a nn o t   b e   upgr a de a s   w e l l   a s   t h e   i m a ge   c o m po n e n t s   w i l l   h a v e   poo r   v i s ua l   a ppe a r a n c e .   A pa rt   f r o m   t h i s ,   t h e   c l a ri t y   of   t h e   i n p ut   i m a ge   w i l l   n o t   b e   g o o w h i c h   w i l l   a c t   a s   a n   i m pe di m e n t   t o w a r ds   t h e   f urt h e r   a na l y s i s   pr o c e s s .     E xi s t i n s e gm e n t a t i o n   t e c hn i q ue s   a r e   m o r e   f oc us e o n   b a c kgr o u n f a c t o r   a nd  n o t   m uc h   o n   t h e   f o r e gr o un d ,   w h i c h   i s   a l s o   o n e   o f   t h e   po s s i b l e   r e a s o n   i m p a c t i n o n   t he   a c c ur a c y .   T h e r e fo r e ,   t hi s   m a n us c ri p t   p r e s e n t s     a   f r a m e w o r w h i c h   o f f e r s   a   c o m pr e h e n s i v e   s e gm e n t a t i o n   t h a t   a c t s   a s   a   c o m pl i m e n t   t o w a r ds   f e a t ur e   e xt ra c t i o t o o .     T he   ba c k gr o und t hi s   s e c t i o i s   t h e   e xt e n s i o o f   t h e   b ri e f   r e v i e w   of   t h e   s t udy   t ow a r ds   b ra i   M R [10].   S t udy   t ow a r ds   i de nt i f y i n c o m pl i c a t e s t a t e   o f   di s e a s e   o f   b r a i n   w a s   di s c us s e by   H ua n e t   a l .   [11]   w h e r e   t h e   a ut h o r s   ha v e   us e ke r n e l - b a s e l e a rn i ng  a pp r o a c h   f o r   a s s i s t i ng  i n   c l a s s i f i c a t i o n.   K e rm i   e t   a l .   [ 12]  ha v e   pr e s e nt e m u l t i - s t a ge   s e gm e n t a t i o n   m e t h o o ve r   t hr e e   di m e n s i o na l   i nput   i m a ge   o f   b r a i M R I.   U s a ge   o ra n do m   f o r e s t   ov e r   t h e   a c t i v e   c o n t o ur s   w i t h   m u l t i pl e   pa t c h e s   ha s   b e e n   pr e s e n t e i t h e   w o r of   M a   e t   a l .   [13 fo r   e nha n c i n g   t h e   s e gm e n t a t i o n   t e c hn i q ue .   T h e   i m p l e m e n t a t i o n   o f   l i n e a ri z e d i s c r i m i na nt   a na l y s i s   i s   fo un i   W a ng  e t   a l .   [14]  f o r   f un c t i o n a l   M R w h i c h   b r i ngs   s i g n i f i c a nt   c l a s s i f i c a t i o n   a c c ura c y .   Y ua n   e t   a l .   [15]  ha v e   di s c us s e a bo ut   m ul t i - c e nt e r   b ra i n   M R c l a s s i f i c a t i o n   by   us i n c o n v o l ut i o n a l   n e ura l   n e t w o r ks   (CN N a pp r o a c a nd  o b t a i n e 92%   o f   c l a s s i f i c a t i o n   a c c ur a c y   fo r   l a r ge   M R d a t a s e t .   A   w o r o f   Z h a e t   a l .   [16]   h a s   di s c us s e G l i o m a   s e gm e n t a t i o n   m e c h a ni s m s   by   us i n m ul t i p l e   c l a s s i f i e r   b a s e c o l l a b o r a t i v e   t ra i ni n g .   L i t e ra t u r e   ha s   a l s o   w i t n e s s e us a ge   o f   fe a t u r e   e xt ra c t i o n   a l o n w i t h   l e a rni n a pp r o a c h   m e t h o f o r   a s s i s t i ng  c l a s s i f i c a t i o o f   b r a i a s   s e e n   i n   t h e   w o r o f   G um a e i   e t   a l .   [1 7].     A   h y b r i f o r m   o f   f e a t ur e   e xt ra c t i o s c h e m e   ha s   b e e n   i nt r o du c e t a r ge t i ng  f o r   h i g h e a c c u r a c y   f a c t o r .   T h e   e xt r e m e   l e a rn i ng  t e c hni que   w a s   us e f o r   f a c i l i t a t i n b e t t e r   f o r m   o f   c l a s s i f i c a t i o n   t e c hni que .   S e gm e n t a t i o n   p r o c e s s   fo r   s pe c i f i c   di s e a s e   c o n di t i o n   o b r a i n   w a s   s e e n   i w o r o f   L i e t   a l .   [18]     w h e r e   l i n e a ri z e ke rn e l   w a s   us e fo r   c l a s s i f i c a t i o n.   T h e   pr e s e nt e w o r e m p h a s i z e s   a b o ut   s e gm e n t i n g     s ub - c o r t i c a l   r e gi o o f   b r a i n   us i n a   s pe c i f i c   i m a ge   r e gi s t ra t i o n   m e t h o a s   w e l l   a s   s p a r s e   c l a s s i f i e de s i g n   t h a t   m e c h a ni z e s   ke rn e l   s pa c e   o f   l i n e a r i z e f o r m .   T h e   s t udy   us e s   pr o b a b i l i t y   c o n c e pt   fo r   c o n s t ruc t i n s t r uc t u r e s   a n t h e n   i t   e xt ra c t s   t h e   p r o b a b l e   r i dge s   of   t h e   b r a i n.   S i m i l a r   di r e c t i o n   o f   w o r w a s   a l s c a rr i e o ut   by   W a n e t   a l .   [1 9].   T h e   t e c hn i q ue   c o n s t r uc t s   a   c o nn e c t e n e t w o r fo r m u l a t e f r o m   t h e   ke rn e l   t e c hni que   o f   gr a p fo l l ow e by   c o m put i n t h e   c o rr e l a t i o n   f o r   s uc h   n e t w o r ks .   A   u n i que   w o r o f   L i e t   a l .   [2 0]  ha s   p r e s e nt e   t h e   h i e ra r c hi c a l   b ra i n   n e t w o r ks   fo r   c l a s s i f i c a t i o n   o f   s t r uc t u ra l   M R by   us i n s c h i z o phr e n i a   b a s e m e t h o d.   S i m i l a r   k i n o f   r e s e a r c h   w i t h   d i f fe r e nt   a pp r o a c h e s   a r e   f o u n i n   K a u r   e t   a l .   [ 21],   K a s o bov   e t   a l .   [22 23 ],   A e m a n a nz a s   e t   a l .   [24] ,   L i e t   a l .   [2 5 26]  e t c .   T h e   w o r ks   of   K a ur   e t   a l .   [21]  ha v e   fo c us e o n   c l a s s i f i e d     t h e   gl i o m a pa rt   o f   t h e   b r a i n   us i n e n s e m b l e   de c o m po s i t i o n   t e c hni que   a l o n g   w i t t h e   p r e s e n c e   of    t h e   a d a pt i v e   n o i s e .     T h e   w o r o f   K a s ob ov   e t   a l .   [2 2 23]  ha v e   w o r ke o n   c l a s s i f i c a t i o n   o f   b r a i da t a   c o n s i de ri n g   i t s   s pa t i o - t e m po r a l   a s pe c t   f o l l ow e by   a ppl y i n m a c h i n e   l e a rn i n o f   d y n a m i c   o r de r   s pe c i f i c   t o   a   pa rt i c ul a r   p a r t   of   b r a i n   r e gi o n.   T h e   a pp r o a c h   p r e s e n t e b y   A e m a na nz a s   e t   a l .   [24]  ha s   us e v o xe l - b a s e c o n c e pt   us i ng  e n s e m b l e   c l a s s i f i e r   w h i l e   L i e t   a l .   [25 26]  h a v e   us e hi e ra r c h i c a l   n e t w o r w i t h   l a b e l i n m e c ha n i s m .     M o s t   r e c e n t l y ,   t h e   w o r o f   M a l l i c e t   a l .   [27]  ha v e   pr e s e n t e a   c l a s s i f i c a t i o n   s c h e m e   us i n n e u ra l   n e t w o r a n w a v e l e t   b a s e a pp r o a c h   o v e r   b r a i M R I.   T h e   t e c hn i q ue   r e duc e s   t h e   n u m b e r   o f   f un da m e n t a l   f e a t u r e s   w i t e nh a n c e de c o m p o s i t i o n   c ha r a c t e r i s t i c s .   S ha o   e t   a l .   [28]  ha v e   c a rr i e o ut   s e gm e n t a t i o n   p r o c e s s   i n   o r de r   t o   i de nt i fy   s pe c i f i c   r e gi o n   o f   b r a i n   f o r   f a c i l i t a t i n c l a s s i f i c a t i o n   p r o c e s s .   S t ud y   us i n s e gm e n t a t i o n   w a s   a l s o   c a rri e o ut   by   W a n e t   a l .   [29]  w h e r e   t h e   a ut h o r s   ha v e   us e c o n v o l ut i o n   n e ura l   n e t w o r f o r   be t t e r   a c c ura c y .   T h e   a u t h o r s   ha v e   pe r f o r m e s e gm e nt a t i o o f   b r a i n   M R i m a ge   i nt o   e s s e n t i a l   c l i n i c a l   f a c t o r s   f o r   i nt e rna l   di a g n o s i s   o f   t h e   b r a i n   w i t h   us a ge   o f   r e c ur s i v e   b l oc ks .   T h e   c o m pl e t e   i m pl e m e n t a t i o n   w a s   c a rri e o ut   o ve r   t hr e e   di m e n s i o n a l   M R i m a ge   o f   b r a i n.   E xp l i c i t   di s c us s i o o f   t h e   de c o m po s i t i o n - b a s e a pp r o a c h e s   w a s   c a rri e o ut   by   G udi ga r   e t   a l .   [30]  f o r   i n v e s t i ga t i o n   c l a s s i f i c a t i o n   pe r f o r m a n c e   fo r   m ul t i p l e   c l a s s e s   of  a b n o rm a l i t i e s   of   b r a i n.   T h e   t e c hn i q ue   us e s   fe a t ur e   e xt r a c t i o n   f o r   b i s pe c t r a l   s i g n a l s   a n i nt e g r a t e w i t h   s upe r v i s e a ppr o a c h   f o r   pr o j e c t i o n   of   n e i gh b o r i n pi xe l s .   T h e   s t ud y   h a s   us e s uppo r t   ve c t o r   m a c h i n e   f o r   t r a i ni n a n c l a s s i f i c a t i o n .   F r o m   t h e   e xt e n s i v e   s ur v e y   a n a l y s i s ,   t h e   r e s e a r c h   p r o b l e m   i s   f o r m e w i t h   c u rr e n t   s t a t e   o f   a r t   i n   t h e   r e s e a r c h   do m a i n.   T h e   n e xt   s e c t i o n   b r i e f s   a b o ut   pr o b l e m s   b e i n i de n t i f i e a f t e r   r e v i e w i n t h e   e xi s t i ng  a pp r o a c h e s .   T he   r e s e ar c pr ob l e m ,   t h e   s i g n i f i c a n t   r e s e a r c h   p r o b l e m s   i de n t i f i e a r e   a s   f o l l ow s :   T h e   e xi s t i ng   a pp r o a c h e s   ha s   l e s s e r   e m pha s i s   o n   p r e p r o c e s s i n w h i c h   i s   e s s e n t i a l   t o   e n s ur e   b e t t e r   a c c ur a c y   t ow a r ds   b o t h   de t e c t i o n   a n c l a s s i f i c a t i o n   o f   b r a i n   M R I.   T h e   s e gm e n t a t i o n   a pp r o a c h e s   o f   e xi s t i n s t ud i e s   a r e   t o o   s pe c i f i c   w h i c h   i s   n o t   c a pa b l e   of   e n s uri n t h e   c o m pr e h e n s i v e   i d e n t i f i c a t i o n   o f   d y n a m i c   s t a t e s   of   b a c kgr o un i m a ge s .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
      IS S N :   2088 - 8708   Int   J   E l e c   &   Co m E n g ,   V o l .   10 ,   N o .   3 J u n e   2 020 :     239 2 - 240 1   2394   T h e r e   a r e   l e s s   f oc us   t ow a r ds   f o r m u l a t i ng  a   r o b us t   i n de xi n g   m e c h a ni s m   f o r   b o t f o r e gr o un d   a s   w e l l   a s   b a c kgr o un d   i m a ge s   w hi c r e duc e s   t h e   a c c ura c y   l e ve l   of   c l a s s i f i c a t i o n.   M a j o ri t y   of   t h e   o pt i m i z a t i o n   t e c h ni que   a r e   c o m put a t i o n a l   i n t e n s i v e   pr o c e s s   w h i c h   s i g ni f i c a nt l y   a ffe c t s   t h e   de c i s i o n   m a ki n s y s t e m   w h i l e   pe r f o r m i n g   c l a s s i f i c a t i o n   p r o c e s s .   T h e r e f o r e ,   t h e r e   i s   a   n e e o f   d e v e l op i ng  a   r ob us t   s e gm e nt a t i o as   w e l l   as   c l as s i f i c at i on  pr o c e s s   t ow ar ds   pe r f or m i ng  c om pr e he ns i v e   d i agnos i s   of   a c t u al   s t at e   of   br ai n   t um or   f r om   an   MR I   i m ag e   i s   c om pl e x   t as k ”.   T he   pr opos e s ol u t i on ,   de v e l o pi n g   a e xpl i c i t   p r o c e s s   fo r   a s c e r t a i ni n a   b e t t e r   c l a s s i f i c a t i o pe r f o r m a n c e   c a n   b e   o n l y   i m pl e m e n t e i f   t h e   s y s t e m   p o s s e s s   m o r e   i n f o r m a t i o n   a b o ut   t h e   fe a t u r e s   a s   w e l l   a s   c o m pr e h e n s i v e   s e gm e n t a t i o n   h a s   b e e n   c a rr i e o ut .   F o r   t hi s   pu r po s e ,   a   s y s t e m   h a s   b e e n   de v e l o pe t h a t   pe r f o r m s   a n   e nh a n c e m e n t   o f   t h e   b r a i n   M R i m a ge   fo r   m ul t i - l e v e l   e n h a n c e m e n t .   Co n s i de ri n t h a t   a l l     t h e   pr e l i m i n a r y   a rt i f a c t s   a r e   a dd r e s s e a n e l i m i na t e d ,   t h e   p ro pos e s y s t e m   i s   n o w   r e a dy   t o   t a ke   t h e   i n put   o   t h e   pr e - p r o c e s s e b r a i n   M R i m a ge .   T h e   pr e s e n t   w o r i n t r o duc e s   a   f r a m e w o r t ha t   i s   c a pa b l e   of   p e r f o r m i n g   n o n - c o n v e n t i o n a l   s e gm e n t a t i o n   o f   t h e   b ra i M R i m a ge .   T h e   a do pt e s c h e m e   i s   s h o w n   i F i g u r e   1.       P r e - p r o c e s s e d   B r a i n   M R I P r o c e s s i n g   I n p u t   I m a g e S e g m e n t i n g   t h e   I m a g e I n i t i a t i n g   t h e   C l a s s i f i c a t i o n   P r o c e s s B o o s t i n g   C l a s s i f i c a t i o n   u s i n g   A r t i f i c i a l   N e u r a l   N e t w o r k 2 D   f i l t e r   C o n s t r u c t i o n T o p o g r a p h i c   M a p p i n g   T r a n s f o r m a t i o n   I n t e n s i t y   V a r i a t i o n   V e c t o r M o r p h o l o g i c a l   A p p r o a c h F o r e g r o u n d   i m a g e   i n d e x i n g O u t l i e r   r e m o v a l   ( d a r k   s p o t s ) F i n i t e   d i r e c t e d   g r a p h   b e l i e v e   n e t w o r k       F i gu r e   1 .   U n de r t a ke n   s c h e m e   o f   pr o po s e c l a s s i f i c a t i o n       T h e   c o m pl e t e   s y s t e m   offe r s   a   c o m pr e h e n s i v e   s e gm e n t a t i o pr o c e s s   w h i c h   a c t s   a s   a   c o m pl i m e nt s   t o w a r ds   t h e   c l a s s i f i c a t i o n   p r o c e s s   t oo .   T h e   i n p ut   i m a ge   i s   b a s i c a l l y   a   pr e - p r o c e s s e i m a ge   o b t a i n e f r o m   [31]   w h i c h   u nde rgo e s   di ff e r e n t   r o u n ds   o f   o p e r a t i o n   v i z .   p r o c e s s i n i n pu t   i m a ge ,   s e gm e n t i ng  i m a ge   i n i t i a t i n   t h e   c l a s s i f i c a t i o n   p r o c e s s ,   a n a pp l y i n n e u r a l   n e t w o r k.   T h e   f i r s t   l e v e l   of   t h e   s e gm e n t a t i o n   i s   c a rri e o ut   o n   t h e   b a s i s   o f     t h e   f l uc t u a t i o n   o f   t h e   i n t e n s i t y   f a c t o r   o f   t h e   i nput   b ra i M R i m a ge   w hi l e   t h e   s e c o n l e v e l   of  s e gm e n t a t i o n   i s   c a rri e o ut   o n   t h e   b a s i s   o f   t h e   t h e   t o pogra p hi c   m a p pi n g   t ra n s f o r m a t i o n   c o n c e pt   w hi c c o n v e r t s   t h e   p r e l i m i n a r y   s e gm e n t e i m a ge   i nt o   v a r i o us   di s c r e t e   t o po gr a p h y .   S uc h   m a ppe t o po gra p h y   f a c i l i t a t e s   t o w a r o f fe r i n m o r e   g ra n u l a l i t y   i n   t h e   di a g n o s i s   pr o c e s s   w i t h   m o r e   us e f r i e n d l y   v i s ua l i z a t i o n.   E a c h   p r o c e s s e s   a r e   v e r y   m uc h   s e que n t i a l   w h i c h   l e a ds   t o   e xpl o r e   m o r e   f e a t ur e s   w h i c h   a r e   n u m e ri c a l l y   di s t i n c t   fo r   a s s i s t i ng  i n   de c i s i o n   m a k i n p r o c e s s   w h i l e   pe r f o r m i n t r a i n i n us i n n e u r a l   n e t w o r k.   T h e   p r o po s e d   s y s t e m   a l s o   i nt r o duc e s   a   u n i q ue   s e gm e nt a t i o p r o c e s s   w h i c f a c i l i t a t e s   i n   b o t h   f o r e g r o un d   a n d   b a c kgr o un m a r k i n t ha t   i s   f ur t h e r   s ub j e c t e t be l i e ve   n e t w o r a n f i ni t e   di r e c t e gr a p h   b e fo r e   a ppl y i n t r a i ni n us i ng  a r t i f i c i a l   n e u r a l   n e t w o r k.   A do pt i o n   o f   di r e c t e gr a p h   c o n c e pt   off e r s   be t t e r   s t ruc t u r i z a t i o n   of    t h e   m o rp h o l o gi c a l   e l e m e n t s   o b t a i n e f r o m   t h e   s e g m e nt a t i o p r o c e s s   w h i c i n d i r e c t l y   a s s i s t s   i n   t h e   de c i s i o m a k i n p r o c e s s .   F ur t h e r   a do pt i o o f   be l i e ve   n e t w o r a s   w e l l   a s   h i s t o g r a m   a s s i s t s   i n   c o n f i r m i n g   t h e   de c i s i o of   t h e   r e gi o n   t o   b e   i n   n o rm a l   o r   i n   a b n o rm a l   s t a t e .   T h e   s y s t e m   a l s o   a dd r e s s e s   t h e   e l i m i na t i o n   o f   t h e   o ut l i e r s   by   t r un c a t i ng  a l l   t h e   d a r s po t s   f o un i t h e   p r o c e s s   o f   c l a s s i f i c a t i o n.   F u rt h e us a ge   o f   a rt i f i c i a l   n e u r a l   ne t w o r off e r s   a n   e dge   t o   t h e   c l a s s i f i c a t i o n   pe r f o r m a n c e   t ha t   l e a ds   t o   c o s t   e ffe c t i ve   t r a i ni n p r o c e s s   t ow a r pr e c i s e   di a g n o s i s   o f   b r a i t u m o r.   T h e   n e xt   s e c t i o e l a b o r a t e s   a b o ut   s y s t e m   i m p l e m e nt a t i o n.       2.   S Y S TE M   I M P LEM EN TA TI O N   T h e   i m p l e m e n t a t i o n   o f   t h e   pr o po s e s y s t e m   i s   c a rri e o ut   i n   f o ur   s e que n t i a l   p r o c e s s     v i z .   i p r o c e s s i n i n pu t   i m a ge ,   i i S e gm e n t a t i o n   o f   Im a ge ,   i i i I n i t i a t i ng  t h e   c l a s s i f i c a t i o n   p r o c e s s ,   a n i v A ppl y i n A rt i f i c i a l   N e ura l   N e t w o r k.   A l l   t h e   e s s e n t i a l   p r o c e s s   a r e   c a rr i e o ut   c o n s i de r i ng  b r a i n   M R i m a ge s .   T h i s   s e c t i o n   d i s c us s e s   a bo ut   t h e   s t ra t e gi e s   a do pt e fo r   t h e   i m p l e m e n t a t i o n   a l o n w i t t h e   a l go ri t hm     de s i gn  s t a ge .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
Int   J   E l e c   &   Co m E n g   IS S N :   2088 - 8708       A o pt i m i z e d   appr o ac h   f or   e x t e ns i v e   s e gm e nt a t i o an c l as s i f i c at i on  o f   br ai n   M R ( H ar i s S )   2395   2. 1 .   S tr ate g e i e s   ad o p te d   fo r   i m p l e m e n tat i o n   T h e pr i m ar y   i m p l e m e nt a t i o n   s t r a t e g y   of   t h e   pr o po s e s y s t e m   i s   t h a t   t h e r e   s h o ul b e   i n c r e a s e n u m b e r   o f   i n f o r m a t i o n   a s s o c i a t e w i t h   t h e   i n pu t   o f   b r a i n   M R i m a ge   w i t h   m o r e   num b e r   o f   i n f o r m a t i o n   b e i ng  e xt ra c t e i e a c h   s t a ge   d i s c r e t e l y .   T h e   s e c ondar y   i m p l e m e nt a t i o n   s t ra t e gy   i s   t o   e n s u r e   s e r i e s   o f   s e gm e n t a t i o n   pr o c e s s   t o   be   c a rr i e o ut   w i t e f f i c i e n t   i n de xi ng  p r o c e s s   o n   bo t h   f o r e g r o un d   a n d   b a c kg r o un d   i m a ge   i n   o rde t o   e n s ur e   b e t t e r   c l a s s i f i c a t i o n   r e s ul t s .   T h e   t e rt i a r y   i m pl e m e nt a t i o s t r a t e gy   i s   t o   a ppl y   A r t i f i c i a l   N e u r a l   N e t w o r o ve r   t h e   s t a t i s t i c a l l y   e xt r a c t e f e a t u r e f r o m   a l l   t h e   s e r i e s   o f   o p e r a t i o n   b e i ng  c a rr i e o ut   o v e r     t h e   i n p ut   b r a i M R i m a ge   f o r   m o r e   p r e c i s e   i c l a s s i f i c a t i o r e s ul t s .     2. 2 .   A l go r i th m   d e s i gn   T h e   pr o po s e s y s t e m   c o n s i s t s   o f   e s s e n t i a l   s e t   o f   o pe r a t i o n   t o   e n s ur e   s uc c e s s f ul   c l a s s i f i c a t i o n   of    t h e   a b n o rm a l i t i e s   f o r   a   gi v e n   i n p ut   o f   b r a i n   M R i m a ge .   T he   b r i e f   di s c us s i o n s   of   t h e   a l go r i t h m s   i n v o l ve i t h e   p r o po s e s y s t e m   a r e   a s   f o l l ow s :   P r oc e s s i ng  i nput   i m ag e :   T h e   s y s t e m   t a ke s   t h e   i n pu t   i m a ge   of   b r a i M R fo l l ow e by   di gi t i z a t i o n   o i t   i n   o r de r   t o   r e t a i n   i n   t h e   fo r m   o M a t ri x.   T h i s   s t a ge   o o pe ra t i o n   a l s o   c o n v e r t s   t h e   i nput   i m a ge   t o   gr a y s c a l e   fo r   e a s i n t h e   f ur t h e r   p r o c e s s i n s t e ps .   O n c e   t h e   g r a y s c a l e   i n p ut   i m a ge   i s   c o n s i de r e t ha n   i t   i s   s ub j e c t   n e xt   pr o c e s s   fo r   ob t a i ni n i nt e n s i t y   v a r i a t i o n   v e c t o r   a f t e r   a   t w o   di m e n s i o na l   f i l t e r   i s   c o n s t r uc t e d .   A   m ul t i - di m e n s i o na l   i m a ge   f i l t e ri n p r o c e s s   i s   a ppl i e o n   t h e   g ra y s c a l e   i m a ge   t o   ob t a i n   t w o   di m e n s i o na l   v e c t o r s   w h i c i s   f u r t h e r   us e f o r   c o n s t r uc t i n g   i nt e n s i t y   v a r i a t i o v e c t o r .   T h e   o b t a i n e v e c t o r   i s   t h a s ub j e c t e t t o po gr a p hi c   m a pp i n t ra n s f o r m a t i o n   w hi c h   r e p r e s e nt s   t h e   i nput   g r a y s c a l e   i m a ge   i n   t h e   fo r m   o f   t o p o gr a p hi c a l   m a w h e r e   i n f o r m a t i o n   a b o ut   t h e   b r i g ht n e s s   a s   w e l l   a s   r i dge s   of   t h e   i m a ge   i s   o b t a i n e d.   T h i s   p r o c e s s   i s   t h e   b e gi nni n o f   pri m a r y   s e gm e n t a t i o n   p r o c e s s   w h i c h   i s   c a pa b l e   o f   i de n t i fy i n t h e   r e gi o n s   w i t p ri m a r y   po s s i b i l i t y   of   t um o r .   A n o t h e r   a dv a n t a ge   o t h i s   t ra n s f o r m a t i o n   p r o c e s s   i s   t h a t   i t   c o l o r s   a l l   t h e   s i g ni f i c a n t   r e gi o n s   d i f fe r e nt l y   t o   c l a s s i fy   di ff e r e n t   r e g i o n s   o f   a b n o rm a l i t i e s .   T h e   s t e ps   o f   t h e   a l go r i t hm   a r e   a s   f o l l ow s :     A l go r i th m   fo r   P e r fo r m i n I n i ti a l   P r o c e s s i n g   I n p u t :   (b r a i M R I)   O u tp u t :   β   (i ni t i a l   s e gm e n t e d   i m a ge )   S tar t   1.   ( a ,   b ) f (I,   α’ ),   w h e r e   α’=     α T ]   2.   i v v √(a 2 +b 2 )   3.   β = i n d (g(i v v ))   En d     T h e   a l go r i t h m   t a ke s   t h e   i nput   o f   (b r a i n   M R I)  w h i c h   a f t e r   p r o c e s s i n l e a ds   t o   ge n e ra t i o n   o f   β   (i n i t i a l   s e gm e n t e i m a ge ) .   I n   t hi s   c a s e ,   a   f un c t i o n   f (x)  i s   us e fo r   c o n t r o l l i ng  i nt e n s i t y   v a r i a t i o n   v e c t o r   (i v v)   w i t h   r e s pe c t   t o   c o n s t r uc t i o n   o f   a e dge - de f i n i n g   f i l t e r s   α’,   w h e r e   α’  r e p r e s e nt s   a   m a t ri s t o r i ng  t w di m e n s i o na l   f i l t e r s   ( a ,   b o f   I   w i t h   r e s pe c t   t o   e dge - de f i n i n f i l t e r   α  a n t r a n s po s e   of   i t   αT   (L i n e - 1) .   T h e r e f o r e ,   ivv   i s   o b t a i n e by   us i ng  s qa r e s u m   e xp r e s s i o n   us e i n   L i ne - 2.     T h e   n e xt   p r o c e s s   i s   t o   ob t a i n   i n de xi n g   by   us i n f un c t i o n   i nd   o v e r   i v v   v a l ue s   o b t a i n e i p ri o r   s t e us i n a n o t h e r   s ub - f un c t i o t o po l o gi c a l   m a ppi ng  t r a n s f o r m a t i o n   g (x) .   Se gm e n t i n t he   i m ag e D i f f e r e n t   f r o m   a n y   e xi s t i n s e gm e nt a t i o a p p r o a c h,   t h e   p r o po s e s y s t e m   pe r f o r m s   v e r y   di f fe r e n t   s e ri e s   of  a ppr o a c h e s   w h i c h   a c t u a l l y   c o m pl e m e n t s   t h e   s e gm e n t a t i o n   p r o c e s s   fo r   b e t t e r   c l a s s i f i c a t i o n   pe r f o r m a n c e .   F o r   t ha t   p u r po s e ,   t h e   s y s t e m   c o ns t ruc t s   e l e m e n t s   o f   m o r ph o l o gi c a l   s t r uc t u r e   w i t h   a   s ha pe   o f   di s w h i c h   w i l l   a c c e l e r a t e   t h e   p r o c e s s   of   di l a t i o n   a n e r o s i o n   i n   m o r p h o l o gi c a l   o pe ra t i o n .   B a s i c a l l y   s uc h   e l e m e n t s   a r e   a   t w o   di m e n s i o na l   m a t r i x   w i t n e i g h b o ri n e l e m e n t s   o f   b i n a r y   v a l ue   w h i c i s   m e a n t   f o r   c o n s i de r i n g   t h e   t r u e   pi xe l   w h i l e   di s c a r di ng  t h e   f al s e   pi xe l   e l e m e n t s .   A   r e f e r e n c e   pi xe l   w h i c h   i s   a t   t h e   c e n t e r   i s   c o n s i de r e t o   c a rr y   o ut   i de nt i f i c a t i o n   o f   t r ue   a n f al s e   pi xe l s .   S uc f o r m s   o f   s e gm e n t a t i o n   a r e   po s s i b l e   f o r   bo t h   b i na r i z e a s   w e l l   a s   gra y s c a l e   b r a i n   M R i m a ge s .   T h i s   o pe ra t i o n   r e s ul t s   i n   ge n e r a t i o n   o m a ppe v e r s i o n   o f   i nput   i m a ge   a s   w e l l   a s   m o r p h e e r o de i m a ge .   T h e   o b t a i n e m o rp h e e r o de i m a ge   i s   t h e n   s ub j e c t e t o   r e c o n s t r uc t i o p r o c e s s   w i t h   r e s pe c t   t o   gr a y s c a l e   i n put   i m a ge .   F i n a l l y ,   t h e   o pe r a t i o n   r e s ul t s   i n   m a r ki ng  o f   t h e   fo r e gr o u n i m a ge   a nd  e l i m i na t i o n   o f   t h e   da r s po t s   t o   r e m o v e   a n y   pos s i b i l i t i e s   o o ut l i e r s .   T h e   m o r p h o l o gi c a l   o pe r a t i o n   i s   f urt h e c o n t i nue by   pe r fo r m i ng  m o r p h o l o gi c a l   d i l a t i o n   o pe r a t i o n   o v e r   t h e   r e c o n s t r uc t e i m a ge   w i t h   r e s pe c t   t o   t h e   s t r uc t u ra l   e l e m e nt s   f r o m   t h e   p r i o r   p r o c e s s i n s t e ps .   T h e   o b t a i n e di l a t e i m a ge   i s   n o w   s u b j e c t e t o   i m a ge   r e c o n s t r uc t i o n   p r o c e s s   fo l l ow e d   by   c o m put a t i o n   o f   t h e   c o m pl e m e n t   of   r e c e n t l y   ob t a i n e di l a t e i m a ge .   T hi s   o pe r a t i o n   r e s ul t s   i n   t ra n s f o r m i ng  t h e   da rke r   r e gi o n   o f   b r a i n   M R i m a ge   i nt o   l i g h t e r   o n e   w h i l e   t h e   l i g ht e r   r e gi o n   o b r a i n   M R i m a ge   i nt o   da r ke r   o n e .   F i n a l l y ,   t h e   m a xi m um   r e gi o n   i s   o b t a i n e f o r   a s s i s t i ng  t h e   s e gm e n t a t i o n   p r o c e s s .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
      IS S N :   2088 - 8708   Int   J   E l e c   &   Co m E n g ,   V o l .   10 ,   N o .   3 J u n e   2 020 :     239 2 - 240 1   2396   A l go r i th m   fo r   S e gm e n t i n I m age   I n p u t :   (b r a i M R I)   O u tp u t :   Is e (S e gm e nt e I m a ge )   S tar t :   1.   m 1 mf 1 (I χ )   2.   m 2 mf 2 (I χ )   3.   m 3 m θ ( m 2 ,   I)   4.   s r m 1 ( χ )   5.   m 5 mf 4 ( m θ ( mf 4 ( mf 4 m 3 )))   6.   I s eg a r g m ax (m 5 )   En d     T h e   a b ove   a l go r i t hm   t a ke s   t h e   i n put   o f   I   (b r a i n   M R I)  t gi v e   a n   o ut c o m e   of   I s e g   (S e gm e n t e Im a ge ).   T h e   f i r s t   p r o c e s s   of   t hi s   a l go ri t hm   i s   t o   a p pl y   a   f un c t i o n   mf 1 (x)  o v e r   i m a ge   I   w i t r e s pe c t   t o   m o r p h o l o gi c a l   s t ruc t u r a l   e l e m e n t   χ   (L i n e - 1)   t o   o b t a i n e i n pu t   i m a ge   ( m 1 ) .   T h e   s e c o n p r o c e s s   i s   t o   o b t a i n   t h e   e r o de v e r s i o ( m 2 o f   t h e   i n put   i m a ge   us i n m o r p h o l o gi c a l   e r o s i o n   f un c t i o n   mf 2 (x)  (L i n e - 2).   T h e   t hi r p r o c e s s   i s   t o   p e r f o r m   r e c o n s t r uc t i o n   o f   t h e   m o r p h o l o gi c a l   i m a ge   us i ng  f uc t i o n   m θ  a ppl i e o n   m 2   a n (L i n e - 3) .   T h e   f o ur t o pe r a t i o n   i s   t o   r e m o v e   t h e   o ut l i e r s   o f   s po t s   by   c o n s i de r i n g   m w i t h   r e s pe c t   t o   χ   (L i n e - 4).   T h e   f i f t h   p r o c e s s   i s   t o   a ppl y   a   f un c t i o n   mf 4 (x)  f o r   ob t a i ni n t h e   i m a ge   c o m pl i m e nt   w i t h   r e s pe c t   t r e c o n s t r uc t i o n   i m a ge   us i n g   m θ (x)  f un c t i o n   o v e r   c o m pl i m e nt   i m a ge   o di l a t e v e r s i o n   of   o ut c o m e   ob t a i n e f r o m   mf 4   a nd   m 3   (L i n e - 5).   F i na l l y ,   m a xi m u m   r e gi o n   o f   s uc h   i m a ge   i . e .   m i s   c o n s i de r e a s   p r o m i n e n t   a b n o rm a l   r e gi o n   a n i s   t h e r e f o r e   s e gm e n t e I s e g   (L i n e - 6) .   Ini t i at i ng  t he   c l as s i f i c a t i o pr o c e s s :   T h e   n e xt   p r o c e s s   i s   t o   a ppl y   t h e   i m a ge   b i n a ri z a t i o n   p r o c e s s   t   t h e   r e c e n t l y   ob t a i n e c o m pl i m e n t   i m a ge   w i t h   r e s pe c t   t o   t h e   gra y   t h r e s h o l di n o f   i t .   T h e   o b t a i n e b i n a ri z e m a t r i i s   n o w   s u b j e c t e t o   t h e   c o m put a t i o n   p r o c e s s   f o r   ob t a i n i n g   t h e   E uc l i de a n   di s t a n c e   b e t w e e n   t h e   b i n a r y   i m a ge s   ob t a i n e d.   F u r t h e r,   t h e   i n i t i a l   s e gm e n t a t i o n   p r o c e s s   us i ng  t o po gr a p hi c   m a p pi n t r a n s f o r m a t i o n   i s   a ppl i e o n   t h e   b i na r i z e i m a ge   t o   f ur t h e r   o b t a i n e m o r e   s e gm e nt e i m a ge   a n t h e r e by   t h i s   p r o c e s s   a s s i s t s   i m a r k i n t h e   b a c kgr o u n d.   F o r   b e t t e r   c l a s s i f i c a t i o n   p r o c e s s   i t   i s   n e c e s s a r y   t o   c o n t r o l   t h e   i n t e n s i t y   f a c t o r   t oo   a t   t h e   e n p r o c e s s .   T h i s   p r o c e s s   a l t e r s   t h e   i m a ge   i n t e n s i t y   w i t h   a n   a i o f   r e c o n s t r uc t i o n   o f   m o r p h o l o gi c a l   e l e m e n t s   w i t h   r e s pe c t   t o   ob t a i n e i nt e n s i t y   v a r i a t i o n   v e c t or   a nd  c o n c a t e na t i o n   o f   m a r ke b a c kg r o un a nd  c o m pl i m e n t   i m a ge .   T h e   o b t a i n e d   s e gm e n t e i m a ge   i s   t ha n   f u r t h e r   s ub j e c t e t o   t o p o gr a p hi c   m a ppi ng  t r a n s f o r m .   T hi s   p r o c e s s   r e s ul t s   i n   f urt h e r   s e gm e n t a t i o n   p r o c e s s   t h e r e by   o ffe r i n b e t t e r   c l a s s i f i e o ut c o m e s .   T h e   n e xt   s t e o f   t h i s   p r o c e s s   i s   t o   a ppl y   f i n i t e   di r e c t e gra ph   w i t h o ut   a   f o r m   o f   i n v o l ve m e n t   o f   c y c l e s   a n w i t h   m o r e   i n c l us i o n   o f   e dge s   a n v e r t e f o r   be t t e r   c l a s s i f i c a t i o n   a s s i s t a n c e .   T h i s   p r o c e s s   i s   f ur t h e r   f o l l ow e d   by   c o n s t r uc t i ng  a   b e l i e ve   n e t w o r w h i c h   i s   us e f o r   f a c i l i t a t i n t h e   de c i s i o n   m a ki ng  p r o c e s s   i n   t h e   p r e s e n c e   of   v a r i o u s   v a r i a b l e   s e que n c e s .   A s   a l l   t h e   v a r i a b l e s   a r e   e n c o de i n   t h e   b e l i e f   n e t w o r t h e r e fo r e   i t   c a s uc c e s s f ul l y   c o n t r o l   a n y   fo r m   o m i s s i ng  da t a .   A n o t h e r   a d v a n t a ge   of   t h i s   pr o c e s s   i s   t h a t   i t   a s s i s t s   i n   go od   pr e di c t i o n   o v e r   s t a t i s t i c a l   d a t a .   T hi s   pr o c e s s   i s   fo l l ow e up   by   ob t a i n i ng  t h e   e nt i r e   r e gi o n   c o rr e s po n di ng  t o     t h e   b e l i e f   n e t w o r f o l l ow e by   a ppl y i n g   h i s t o gra m   o t h e   t o o f   i t   t o   pe r f o r m   r e gi o a p pe ndi n g   o pe r a t i o n .     A l go r th m   fo r   I n i ti at i n C l as s i fi c at i o n   I n p u t :   m 5   (s e gm e n t e r e g i o n )   O u tp u t :   C1  ( Cl a s s i f i e S e gm e nt e r e gi o n)   S tar t   1.   I b i n f 2 ( m 5 f 3 ( m 5 ))   2.   γ 1 g(s pa t (I b i n ))   3.   γ =     1 =   = 0)        4.   I s eg 2 g 1 (m i n i m a ( f ,   γ | I s eg ))     5.   C [C1 ,   C2,   C3] β     6.   C 1 m e rge   r e gi o (C)   En d     T h e   a l go r i t hm   t a ke s   t h e   i nput   o f   m 5   (s e gm e n t e r e gi o n w hi c h   p r o v i de s   t h e   o ut c o m e   of   C   (Cl a s s i f i e S e gm e n t e r e gi o n ) .   T h e   i ni t i a l   s t e i s   t o   ob t a i n   t h e   b i n a ri z e i m a ge   I b i n   us i n f un c t i o n   f 2 (x)  o v e r   pri o r l y   ob t a i n e m o r p h o l o gi c a l   e l e m e nt s   m 5   a nd  g r a y t hr e s h o l de ve r s i o n   o f   m 5   (L i n e - 1).   T h e   n e xt   s t e i s   t o   ob t a i n   t h e   s pa t i a l   di s t a n c e   be t w e e n   t h e   e l e m e n t s   i n   b i n a ri z e i m a ge   I b i n   fo l l ow i n by   a ppl y i n s i m i l a r   f u n c t i o n   g(x fo r   t o po gr a p hi c   m a p pi n t r a n s f o r m a t i o n   t o   o b t a i n e b i na r i z e t ra n s f o r m e i m a ge   γ (L i n e - 2).   T h e   i n de xi ng  of   t h e   b a c kg r o un d   i s   t h e f o l l ow e (L i n e - 3).   T h e   n e xt   p a r t   o f   t h e   i m pl e m e n t a t i o n   i s   a b o ut   pe r f o r m i n g   s e gm e n t a t i o n   us i ng  s i m i l a r   t o po gra p h i c   m a pp i n t r a n s f o r m a t i o n   p r o c e s s .   F o r   t hi s   pu r po s e ,   t h e   m i ni m a   o   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
Int   J   E l e c   &   Co m E n g   IS S N :   2088 - 8708       A o pt i m i z e d   appr o ac h   f or   e x t e ns i v e   s e gm e nt a t i o an c l as s i f i c at i on  o f   br ai n   M R ( H ar i s S )   2397   t h e   i m a ge   i s   ob t a i n e c o n s i de r i ng  i v v   v a l ue s   a n c o n c a t e na t i o n   o ob t a i n e γ   a n Is e t h a t   i s   e xt ra c t e i n   pri o r   a l go ri t h m i c   s t e (L i n e - 4) .   T h i s   o pe r a t i o n   gi v e s   s e c o n v e r s i o n   o f   t h e   s e gm e n t e i m a ge   I s e g 2   (L i n e - 4).   T h e   a l go ri t hm   t h e n   a ppl i e s   f i ni t e   d i r e c t e g r a p h,   b e l i e ve   n e t w o r k,   a n h i s t o g r a m   c o n s i de ri n l a b e l s   of    t h e   r e gi o n   β   i n   o r de r   t o   o b t a i n e p ri m a r y   c l a s s i f i e i m a ge   (L i n e - 5) .   F i na l l y ,   a   r e gi o n   m e rgi n i s   c a rr i e o ut   ov e r   i o r de r   t o   o b t a i n e d   f i na l l y   c l a s s i f i e a n d   s e gm e n t e d   re gi o n   (L i n e - 6) .   B oos t i ng  c l as s i f i c a t i on  us i ng  ar t i f i c i a l   ne ur a l   ne t w or k :   T h e   pr o po s e s y s t e m   d o e s n ’t   di r e c t l y   a ppl y   A r t i f i c i a l   N e u ra l   N e t w o r b ut   i t   c h o o s e s   t o   i n c o r po ra t e   p r e c i s e   i n pu t s   t o   t h e   n e ur o n   b e fo r e   s t a rt i ng  t ra i ni n g   o pe r a t i o n .   F o r   t hi s   p u r po s e ,   t h e   p r o po s e s y s t e m   c a rri e s   o ut   fe a t u r e   e xt r a c t i o n   p r o c e s s   w h e r e   a l l   t h e   s t a t i s t i c a l   f e a t ur e s   c a n   b e   pr e di c t e d .   T h e   p r o po s e s y s t e m   us e s   a l l   t h e   f r e que n t l y   us e de s c r i p t i v e   s t a t i s t i c a l   p a ra m e t e r s   ov e r   t h e   b r a i n   M R i m a ge   f o r   c o m put i n t h e   f e a t ur e s .   In c o r po r a t i n g   a rt i f i c i a l   N e ura l   N e t w o r of fe r s   s i g n i f i c a n t   a dv a n t a ge   i n   t e rm s   o f   e xt r a c t i ng  t h e   i n f e r e n c e   fr o m   t h e   l a r ge   s e t   o f   da t a   a s   w e l l   a s   v a gu e   da t a .   T h e r e f o r e ,   b e t t e r   p a t t e rn  e xt ra c t i o a s   w e l l   a s   i de n t i f i c a t i o n   o f   s i gni f i c a nt   t r e nds   c a n   b e   i n v e s t i ga t e d .   T h e r e f o r e ,   t h e   ob t a i n e i n f o r m a t i o n   c a n   b e   us e fo r   c o n s t ruc t i n a n   i n f o rm a t i o n   s t r uc t u r e   us i ng  A rt i f i c i a l   N e ur a l   N e t w o r k.   S uc h   n e w l y   fo r m u l a t e s t r uc t u r e   c o m pri s e s   of   m a s s i v e   qua n t i t y   of   h i g hl y   i n t e r c o nn e c t e e l e m e n t s   i n   o r de t o   s o l v e   c l a s s i f i c a t i o n   p r o b l e m .   T h e   t ra i ni n o pe ra t i o n   i s   c a rri e o ut   by   c o n s i de ri n g     t h e   pri o r   s t e ps   o f   i n put   i m a ge   pr o c e s s i n g,   s e gm e n t a t i o n,   a n i n i t i a l   c l a s s i f i c a t i o n   o pe r a t i o n .   T h e   pr o po s e d   s y s t e m   us e s   r e a l - v a l ue f un c t i o n   i n   o r de r   t o   c o n s t r uc t   a n   a c t i v a t i o n   f un c t i o n   i n   A rt i f i c i a l   N e u r a l   N e t w o r k.   T h i s   a do pt i o n   o f   t r a i n i n m e t h o of fe r s   v a r i o us   b e n e f i t s   e . g.   f o r e c a s t i ng  o f   t i m e - s e r i e s   a s   w e l l   a s   f un c t i o a pp r o xi m a t i o n.   T hi s   t ra i ni n o pe r a t i o n   i n v o l v e s   i t e r a t i ng  t h e   l e a rn i ng  p r o c e s s   t i l l   e l i t e   c l a s s i f i c a t i o i n f o r m a t i o i s   o b t a i n e by   t h e   p r o c e s s .   F i n a l l y ,   a f t e r   t h e   c o m pl e t i o n   o f   t h e   t r a i n i ng  o pe ra t i o n ,   t h e   p r o po s e d   s y s t e m   c a n   s uc c e s s f ul l y   pe r fo r m   c l a s s i f i c a t i o t ha t   i f   t h e   o b t a i n e i m a ge   ha s   p r e s e n c e   o f   t um o r   o r   t h e r e   i s   a b s e n c e   o f   t um o r s .   T h e r e f o r e ,   a n   e f fe c t i ve   c l a s s i f i c a t i o n   pr o c e s s   i s   ob t a i n e a n a   p r e c i s e   c l a s s i f i c a t i o n   pr o c e s s   i s   o b t a i n e d .     A l go r i th m   fo r   c l as s i f i c at i o n   u s i n ar ti f i c i al   n e u r al   n e tw o r k   I n p u t:   Ihi s t   (i m a ge   h i s t o g r a m ) ,   C ( di r e c t e g ra p h ) ,   C (b e l i e f   n e t w o r k),   β   (i n de x)   O u tp u t :   F l a g   (c l a s s i f i c a t i o o f   b r a i a b n o r m a l i t y )   S tar t   1.   F o r   i = 1 :   C 1   2.   C a l c u l a t e   Cdi s t (I h i s t ,   l e n g t h (C1)   3.   En d   4.   A p pl y   m e r ge   r e g i o n (C1 ,   C2,   β )   5.   O b t a i F v (s t a t ) I(β )   6.   A p pl y   A N N (F v )   7.   If   (c l a s s ( i )= = 2)   8.   F l a g   M a l i g na nt   9.   El s e   10.   F l a g   b e n i g n   En d     F o r   a l l   di r e c t e gra p h   (C1) ,   t h e   a l go ri t hm   o b t a i n s   t h e   c o r r e l a t e di s t a n c e   C d i s t   w i t h   r e s pe c t   t o   i m a ge   hi s t o gra m   I h i s t   (L i n e - 1) .   A   s t a t i s t i c a l   f e a t u r e   v e c t o r   F v   i s   ob t a i n e (L i n e - 5)  f o l l ow e by   a ppl y i n A rt i f i c i a l   N e ur a l   N e t w o r (L i n e - 6).   D e pe n di ng  upo n   t h e   r e gi o n   c l a s s ,   t h e   a l go r i t h m   m a ke s   a   b i na r y   de c i s i o n   o m a l i g na n c y   o r   b e n i g s t a ge   o f   a b n o rm a l i t y   of   t h e   b ra i t u m o r .   T h e   p r o po s e s y s t e m   ob t a i n s   hi g h l y   pr e c i s i v e   c l a s s i f i e i m a ge   i t h i s   p r o c e s s .       3.   R ES U LTS   A N D   A N A L Y S I S   F r o m   t h e   d i s c us s i o n   m a de   by   t h e   pri o r   s e c t i o n,   i t   i s   c l e a t h a t   t h e r e   a r e   v a r i o us   s e que n t i a l   s t e ps   i m p l e m e nt e t o w a r n o v e l   s e gm e n t a t i o n   p r o c e s s   m a i nl y   fo r   a s s i s t i ng  t h e   c l a s s i f i c a t i o n   o f   t h e   a b n o r m a l i t i e s   i n   b ra i n   M R I.   S c ri pt e i M A T L A B ,   t h e   p r o po s e s y s t e m   t a r ge t s   a s s e s s i n t h e   c l a s s i f i c a t i o n   pe r f o r m a n c e   of  b r a i n   M R i m a ge .   F o l l ow i n a r e   t h e   b r i e f   of  da t a b a s e   us e d,   r e s ul t   a na l y s i s   s t r a t e g y ,   v i s ua l   o ut c o m e s ,     a n num e r i c a l   o ut c o m e s .     3. 1 .   D atab as e   u s e d   M a j o r i t y   of   t h e   M R i m a ge s   a r e   g r e y s c a l e a n t h e r e   a r e   v a r i o us   a v a i l a b i l i t y   of   t h e   b r a i n   M R da t a s e t   pub l i c a l l y .   T h e r e f o r e ,   t h e r e   i s   go o a v a i l a b i l i t y   of   t h e   b r a i n   M R da t a s e t   f o r   c a rr y i n o ut   t h e   p r o po s e d   a n a l y s i s   of   c l a s s i f i c a t i o n .   H e n c e ,   t h e   a n a l y s i s   i s   c a rr i e o ut   us i n a n   i n pu t   i m a ge   t o   be   b r a i n   M R da t a   so ur c e f r o m   pub l i c a l l y   a v a i l a b l e   s t a n d a r da t a s e t   [30 ].   T h e   da t a s e t   c o n s i s t   o f   b r a i n   M R da t a   o f   m o r e   t ha Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
      IS S N :   2088 - 8708   Int   J   E l e c   &   Co m E n g ,   V o l .   10 ,   N o .   3 J u n e   2 020 :     239 2 - 240 1   2398   1000  s ub j e c t s   w i t h   216 s e s s i o n s   of   m a gn e t i c   r e s o n a n c e ,   a nd  1608  P o s i t r o n   E m i s s i o n   T o m o gr a p h y   s e s s i o n .   T h e   da t a s e t   w e r e   c a pt ur e c o n s i de r i n v a r i o us   c l i ni c a l   t e s t   s t a t e   fo r   t h e   s ubj e c t .   T h e   pr o po s e s t ud y   h a s   b e e n   t e s t e w i t h   m o r e   t h a n   500 b r a i n   M R da t a   w i t h   v a r i a b l e   s i z e s   of  t h e   da t a .     T h e   da t a s e t   i s   a l s o   a c c o m pa n i e by   t h e   g r o und  t r ut v a l ue   f o r   t h e   pu rpo s e   of   t h e   m o de l   v a l i da t i o n.       3. 2 .   A n al ys i s   s t r ate gy   A s   t h e   p r o po s e s t ud y   a i m s   f o r   a dd r e s s i n c l a s s i f i c a t i o n   p r o b l e m s   c o n s i de r i ng  t h e   c a s e   s t udy   of  b r a i M R i m a ge ,   t h e r e fo r e ,   a c c u r a c y   i s   t h e   p ri m a r y   pe r f orm a n c e   pa ra m e t e r s   c o n s i de r e f o r   t h e   a n a l y s i s .   A pa r t   f r o m   a c c ura c y ,   t h e   pr o po s e s t ud y   i s   a l s a s s e s s e c o n s i de ri n p r o c e s s i n t i m e   fo r   t h e   c l a s s i f i c a t i o pr o c e s s .   T h i s   a do pt i o w i l l   a l s o   e n s u r e   a na l y s i s   of   t h e   c o m pl e xi t y   i n v o l ve i n   t h e   l e a rni n g   p r o c e s s .       3. 3 .   V i s u al   r e s u l ts   T h e   v i s ua l   o ut c o m e s   of   t h e   pr o po s e s y s t e m   fo r   o n e   s a m pl e   b r a i n   M R i m a ge   a r e   s h o w n   i n   F i gu r e   2.   A f t e r   t a k i n t h e   i nput   i m a ge   F i g u r e   2(a ) ,   I nt e n s i t y   V a ri a t i o n   V e c t o r   (IV V (a s   s h o w n   i n   F i gu r e   2(b i s   ob t a i n e f o l l ow e by   ob t a i ni n i m a ge   fo r   T o po gr a p hi c   M a ppi ng  t ra n s f o r m a t i o n   ( T M T a s   s h o w n   i   F i gu r e   2(c ).   T h e   f o r e gr o u n i n   i nde xe F i g ur 2(d)  f o l l ow e d   by   e l i m i na t i o n   o f   t h e   da r s po t s   F i gu r e   2(e f o r   r e s i s t i ng  o ut l i e r s   f o l l ow e d   by   c l e a r i n g   a l l   t h e   e dge s   F i gu r e   2( f ) ,   F i gu r e   2 (g),   a n F i gu r e   2 ( h ) .               (a )   (b )   (c )   (d)           (e )   (f )   (g)   (h )     F i gu r e   2 .   V i s u a l   o ut c o m e s ;   (a )   I n pu t   i m a ge (b IV V (c T M T (d)   I n de xi ng  f o r e gr o u n d   (e E l i m i n a t i o n   o f   da r k   s po t s ,   (f C l e a r a n c e   o f   e dge s (g)  T M T   s e gm e n t a t i o n (g T M T   s e gm e n t a t i o n       T h i s   p r o c e s s   i s   fo l l ow e by   T M T - b a s e s e gm e n t a t i o n   p r o c e s s   w h i c h   o ff e r s   a   c o m pr e h e n s i v e   c o l o r   b a s e c l a s s i f i c a t i o n   o ve r   t h e   di s c r e t e   r e gi o n s   o f   b r a i n   M R i m a ge   F i gu r e   2(g))  a nd  t hi s   o pe r a t i o n   i s   a l s o   fo l l ow e by   i n de xi n g   di f f e r e n t   r e gi o n s   w i t s pe c i f i c   i nd e i n u m b e r s .   F i na l l y ,   a f t e r   a ppl y i n g   t ra i ni n g   us i n g   A r t i f i c i a l   N e u r a l   N e t w o r k,   t h e   p r o po s e s y s t e m   pe r f o r m s   i de n t i f i c a t i o n   o t h e   t um o r   r e gi o n   a s   w e l l   a s   pr e di c t s   i f   t h e   t u m o i s   m a l i g n a nt   o r   b e ni g n .     3. 4 .      N u m e r i c a l   r e s u l ts   In   o r de r   t o   e v a l ua t e   t h e   e ffe c t i v e n e s s   o t h e   pr o po s e s y s t e m ,   t h e   o ut c o m e s   of   i t   a r e   c o m pa r e w i t h   t h e   o t h e r   a p p r o a c h e s   of   t r a i ni n e . g .   s uppo r t   v e c t o r   m a c h i n e ,   s e l f - o r g a ni z i ng  m a p,   f e e d - f o r w a r d,   e t c .   S i m i l a s e t   o f   i m a ge s   (s e t   o f   i m a ge s   w i t h   a b n o rm a l i t i e s   o t u m o r   a n n o r m a l   r e gi o n s )   a r e   c o n s i de r e f o r   c o m pa ra t i v e   a na l y s i s .   T h e   s t udy   a l s o   c o n s i de r s   v a r i o us   pa ra m e t e r s   f o r   c o m put i n g   a c c ura c y   e . g.   T r ue   P o s i t i v e ,     T r ue   N e ga t i v e ,   F a l s e   P o s i t i v e ,   F a l s e   N e ga t i v e ,   S e n s i t i v i t y / R e c a l l   R a t e ,   S pe c i f i c i t y ,   P r e c i s i o n,   F 1 - S c o r e ,   e t c .     T h e   a na l y s i s   s h o w n   i n   F i g u r e   a nd  F i gu r e   i s   c a rr i e o ut   c o n s i de r i ng  s t a n da rd  d a t a s e t   [30]   o n l y .     F r o m   t h e   o ut c o m e ,   i t   c a b e   s e e n   t h a t   p r o po s e s y s t e m   of fe r s   b e t t e r   a c c ura c y   s c o r e   a s   s e e n   t h e   p r e c i s i o n   a n d   F1 - s c o r e   v a l ue s .   T h e   c o m pl e t e   p r o c e s s i n t i m e   o f   t h e   a l go r i t hm   i s   f o un t o   b e   0. 28871  s e c o n ds   w h i l e     t h e   r a nge   o f   pr o c e s s i n g   t i m e   o f   e xi s t i n s y s t e m   v a r i e s   b e t w e e n   0. 42883 - 1. 68 83  s e c o n ds .   T h e   o v e r a l l   a c c ur a c y   of   t h e   pr o po s e s y s t e m   i s   fo un t o   be   a ppr o xi m a t e l y   99%  i n   c o n t r a s t   t o   t h e   e xi s t i n t ra i n i n g   a pp r o a c h e s .   It   c a n   b e   a l s s e e n   t ha t   p r o po s e s y s t e m   offe r s   hi g h l y   r e duc e f a l s e   p o s i t i v e   i n   c o n t r a s t   t o     t h e   e xi s t i n g   s y s t e m .   T h e   p ri m e   r e a s o b e h i n t h i s   t h e   c om p r e h e n s i v e   c l a s s i f i c a t i o n   p r o c e s s   t h a t   l e a ds   t o   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
Int   J   E l e c   &   Co m E n g   IS S N :   2088 - 8708       A o pt i m i z e d   appr o ac h   f or   e x t e ns i v e   s e gm e nt a t i o an c l as s i f i c at i on  o f   br ai n   M R ( H ar i s S )   2399   b e t t e r   fo r m   o f   fe a t u r e   e xt ra c t i o n   p r o c e s s .   H e n c e ,   i t   c a n   b e   s e e n   t ha t   a do pt e a rt i f i c i a l   n e ura l   n e t w o r ha s     a   s i g n i f i c a n t   po s i t i v e   i m pa c t   o n   t h e   c l a s s i f i c a t i o n   pe r f o r m a nc e   fo r   b r a i n   M R i m a ge   i rr e s pe c t i v e   o t h e   t y pe   a n c o m pl e xi t y   pr e s e n t   w i t h i n   t h e   i m a ge .   A pa rt   f r o m   t hi s ,   t h e r e   i s   n o   b u ff e r   s t o r e a s   t h e   c o m pl e t e   p r o c e s s   w o r ks   o r u n - t i m e   s t a t i ng  n e g l i g i b l y   l e s s   s pa t i a l   c o m pl e xi t y .           F i gu r e   3 .   Co m p a r a t i v e   a na l y s i s   of   a c c ur a c y   fo r   n o r m a l   r e gi o n s   i b ra i M R I           F i gu r e   4 .   Co m p a r a t i v e   a na l y s i s   of   a c c ur a c y   fo r   a b n o r m a l   r e gi o n s   i n   b r a i n   M R I       4.   C O N C LU S I O N   T h i s   pa pe r   d i s c us s e s   t ha t   c l a s s i f i c a t i o n   i s   o n e   o f   t h e   e s s e n t i a l   o pe r a t i o i m e di c a l   i m a ge   p r o c e s s i n g.   In   c o m pl i c a t e c l i n i c a l   di a g n o s i s   of   b r a i n   M R I,   i t   i s   r e qu i re t ha t   m a x i m u m   i n f o r m a t i o n   b e i n r e t ri e v e i n   t h e   o pe r a t i o n   p ri o r   t o   a pp l y i n c l a s s i f i c a t i o n   o pe ra t i o n .   I n   t h i s   r e g a r ds ,   s e gm e nt a t i o n   pl a y s   a   b i r o l e .   D i f fe r e n t   f r o m   c o n v e n t i o na l   s e gm e nt a t i o n   p r o c e s s ,   t h e   p r o po s e s y s t e m   h a s   i nt r o duc e a   n o v e l   s e gm e n t a t i o n   pr o c e s s   c a r ri e o ut   i n   m ul t i p l e   s t e ps   t h a t   m a i nl y   us e s   t o p o gra p h i c   m a pp i n t r a n s f o r m a t i o n .   T hi s   m e c ha n i s m   l e t s   t h e   s e gm e n t a t i o n   t o   b e   c a r ri e o ut   o s m a l l e r   s e g m e nt   o f   r e gi o n   w i t h   s pe c i f i c   pi xe l   i n f o r m a t i o f r o m     t h e   i n p ut   b r a i n   M R I.   T h e   s y s t e m   a l s o   us e s   m o r p h o l o gi c a l   o pe r a t i o n   f o l l ow e by   a ppl y i n g ra p t h e o r y   a n d   b e l i e v e   n e t w o r f o r   f urt h e r   a s s i s t i n g   i b e t t e r   de c i s i o n   m a k i n g   p r o c e s s .   F i na l l y ,   n e u r a l   n e t w o r i s   a pp l i e f o r   bo os t i n g   t h e   t ra i ni n pe r f o r m a n c e   w h e r e   t h e   f i na l   o ut c om e   o f   pr o p o s e s y s t e m   i s   fo un t o   b e   offe r   a pp r o xi m a t e l y   99%  o f   a c c ur a c y . T h e   p r o po s e s e ge m e n t a t i o n   a n d   c l a s s i f i c a t i o n   m o de l   c a n   b e   c o n s i de r e f o r   di f fe r e nt   s e t   o f   b r a i t u m o da t a s e t s ,   d i f fe r e nt   t y pe s   of   t um o de t e c t i o n .   A l s o ,   t h e   c o m put a t i o n   t i m e   o s e ge m e n t a t i o a nd  c l a s s i f i c a t i o n   c a b e   c o n s i de r e f   i n   f ut u r e   l i n e   o f   r e s e a r c h .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
      IS S N :   2088 - 8708   Int   J   E l e c   &   Co m E n g ,   V o l .   10 ,   N o .   3 J u n e   2 020 :     239 2 - 240 1   2400   R EF ER EN C ES   [ 1]   N i l a n j a D e y A m i r a   S a l a A s ho ur F uq ui a S h i V a l e nt i na   E .   B a l a s So f t   C o m pu t i ng  B a s e M e d i c al   I m a ge   A na l y s i s A c a de m i c   P r e s s ,   201 8 .   [ 2]   N .   V a r un a   S hr e e ,   T .   N .   R .   K um a r ,   " I de nt i f i c a t i o a n c l a s s i f i c a t i o o f   br a i t um o r   M R I   i m a g e s   w i t f e a t u r e   e x t r a c t i o n   u s i ng   D W T   a n d   pr o b a b i l i s t i c   ne ur a l   n e t w o r k , "   S pr i nge r ,   B r a i I nf o r m a t i c s ,   v o l .   5 ,   no .   1 ,   p p .   23 - 3 0 ,   2 018   [ 3]   L ui g i   L a n d i n i ,   V i nc e nz o   P o s i t a no ,   M a r i a   S a n t a r e l l i ,   A d v a nc e I m a ge   P r oc e s s i n i M ag ne t i c   R e s o na nc e   I m a g i n g C R C   P r e s s ,   2 01 8 .   [ 4]   Z he   X i a o ,   Y i   D i ng ,   T i a L a n ,   C o ng   Z ha ng ,   C hu a n j i   L uo ,   a nd  Z hi g ua ng   Q i n ,   " B r a i M R   I m a g e   C l a s s i f i c a t i o f o r   A l z he i m e r s   D i s e a s e   D i a g no s i s   B a s e d   o M u l t i f e a t ur e   F u s i o n , "   H i n daw i - C om pu t at i on al   a nd  M a t he m a t i c a l   M e t ho ds   i n   M e d i c i ne v o l .   20 17   p p.   1 - 13 ,   201 7 .   [ 5]   H i r o y uki   S ug i m o r i ,   " C l a s s i f i c a t i o o f   C o m put e T o m o g r a p hy   I m a g e s   i D i f f e r e n t   S l i c e   P o s i t i o n s   U s i ng   D e e L e a r ni ng , "   H i n daw i - J ou r na l   o f   H e a l t hc a r e   E ng i ne e r i n g v o l .   2 01 8 p p.   1 - 9 ,   20 18 .   [ 6]   I v a na   D e s po t o v i ć ,   B a r t   G o o s s e n s ,   a nd  W i l f r i e P h i l i p s ,   " M R I   S e g m e n t a t i o o f   t h e   H um a B r a i n:   C ha l l e n g e s ,   M e t ho ds ,   a n A pp l i c a t i o n s , "   H i nd aw i - C om pu t a t i o na l   an M a t he m at i c a l   M e t ho ds   i M e d i c i ne v o l .   20 15   pp .   1 - 23 ,   20 15 .   [ 7]   L i u,   J i n,   L i ,   M i n ,   Wa ng ,   J i a n x i n ,   W u ,   F a ng x i a ng ,   L i u ,   T i a nm i ng ,   P a n ,   Y i ,   " A   S u r v e y   o f   M R I - B a s e B r a i n   T um o r   S e g m e n t a t i o n   M e t ho ds , "   T s i n gh ua   S c i e nc e   a nd   T e c hn o l og y ,   v o l .   19 ,   pp .   5 78 - 5 95 ,   2 01 4 .   [ 8]   R e s hm a   H i r a l a l ,   H e m a   P   M e no n ,   " A   S u r v e y   o f   B r a i n   M R I   I m a g e   S e g m e n t a t i o n   M e t ho d s   a n t he   I s s ue s   I nv o l v e d , Sp r i nge r - T he   I nt e r na t i ona l   Sy m po s i um   o n   I n t e l l i ge n t   S y s t e m s   T e c h n ol og i e s   a nd   A pp l i c a t i o ns ,   p p .   24 5 - 25 9 ,   2 016 .   [ 9]   L i u,   J i n ,   L i ,   M i n ,   W a ng ,   J i a n x i n ,   W u ,   F a ng x i a ng ,   L i u,   T i a nm i ng   a n d   P a n ,   Y i ,   " A   S ur v e y   o f   M R I - B a s e B r a i T um o r   S e g m e n t a t i o n   M e t ho ds ,   Ts i n gh ua   S c i e nc e   a nd   T e c hn o l o gy ,   v o l .   19 ,   pp .   5 78 - 5 95 ,   2 01 4 .   [ 10]   S .   H a r i s h ,   G .   F .   A .   A ha m m e a n R .   B a nu ,   " A e x t e n s i v e   r e s e a r c s u r v e y   o br a i M R I   e n ha nc e m e n t ,   s e g m e nt a t i o n   a nd  c l a s s i f i c a t i o n, "   20 17  I n t e r na t i o na l   C on f e r e n c e   on  E l e c t r i c a l ,   E l e c t r on i c s ,   C om m un i c a t i on ,   C om p u t e r ,   a nd   O pt i m i z a t i o n   T e c h n i q ue s   ( I C E E C C O T ) ,   M y s ur u ,   pp .   1 - 8 ,   20 17 .   [ 11]   J .   H u a ng   e t   a l . ,   " I de nt i f y i ng   R e s t i ng - S t a t e   M u l t i   f r e qu e nc y   B i o m a r ke r s   v i a   T r e e - G u i d e G r o up  S p a r s e   L e a r n i ng     f o r   S c hi z o phr e n i a   C l a s s i f i c a t i o n , "   i n   I E E E   J o ur na l   o f   B i om e d i c a l   an H e a l t I n f o r m a t i c s ,   v o l .   2 3 ,   no .   1 ,     pp .   3 42 - 3 50 ,   J a n .   201 9 .   [ 12]   A .   K e r m i ,   K .   A ndj o u a n F .   Z i d a n e ,   " F u l l y   a ut o m a t e b r a i t um o ur   s e g m e nt a t i o s y s t e m   i 3D - M R I   us i ng   s y m m e t r y   a na l y s i s   o f   br a i n   a n l e v e l   s e t s , "   i n   I E T   I m a ge   P r o c e s s i n g ,   v o l .   12 ,   no .   11 ,   p p .   1 964 - 19 71 ,   2 01 8.   [ 13]   C .   M a ,   G .   L uo   a nd  K .   W a ng ,   " C o nc a t e na t e a n C o nn e c t e R a ndo m   F o r e s t s   W i t M ul t i s c a l e   P a t c D r i v e A c t i v e   C o nt o u r   M o de l   f o r   A ut o m a t e B r a i T um o r   S e g m e n t a t i o o f   M R   I m a g e s , "   i I E E E   T r a n s a c t i on s   o M e d i c a l   I m a g i ng ,   v o l .   37 ,   no .   8 ,   p p .   19 43 - 1 95 4 ,   A ug .   20 18 .   [ 14]   Z .   W a ng ,   Y .   Z he ng ,   D .   C .   Z h u ,   A .   C .   B o z o ki   a n T .   L i ,   " C l a s s i f i c a t i o o f   A l z he i m e r s   D i s e a s e ,   M i l C o g ni t i v e   I m pa i r m e n t   a n N o r m a l   C o n t r o l   S u bj e c t s   U s i ng   R e s t i ng - S t a t e   f M R I   B a s e d   N e t w o r C o n ne c t i v i t y   A na l y s i s , "   in   I E E E   J ou r n al   of   T r an s l a t i o na l   E n g i ne e r i n i n   H e al t h   an d   M e d i c i ne ,   v o l .   6,   pp .   1 - 9 ,   20 18 .   [ 15]   L .   Y u a n ,   X .   W e i ,   H .   S h e n ,   L .   Z e ng   a nd   D .   H u ,   " M ul t i - C e n t e r   B r a i n   I m a g i ng   C l a s s i f i c a t i o U s i ng   a   N o v e l   3 D   C N N   A ppr o a c h , "   i I E E E   A c c e s s ,   v o l .   6 ,   pp .   4 99 25 - 4 99 34 ,   2 01 8 .   [ 16]   T .   Z ha e t   al . ,   " A   G l i o m a   S e g m e n t a t i o M e t ho U s i ng   C o T r a i n i ng   a nd  S up e r p i x e l - B a s e S pa t i a l   a n C l i n i c a l   C o ns t r a i n t s , "   i n   I E E E   A c c e s s ,   v o l .   6 ,   pp .   5 711 3 - 5 71 22 ,   2 018 .   [ 17]   A .   G um a e i ,   M . M .   H a s s a n ,   M . R .   H a s s a n ,   A .   A l e l a i w i   a n G .   F o r t i no ,   " A   H y br i F e a t u r e   E x t r a c t i o M e t ho d     W i t R e g u l a r i z e E x t r e m e   L e a r n i ng   M a c h i n e   f o r   B r a i T um o r   C l a s s i f i c a t i o n, "   i I E E E   A c c e s s ,   v o l .   7 ,     pp .   3 626 6 - 3 627 3 ,   2 019 .   [ 18]   Y .   L i u ,   Y .   W e i   a n C .   W a ng ,   " S u bc o r t i c a l   B r a i S e g m e n t a t i o B a s e o A t l a s   R e g i s t r a t i o a n L i n e a r i z e K e r n e l   S pa r s e   R e p r e s e n t a t i v e   C l a s s i f i e r , "   i n   I E E E   A c c e s s ,   v o l .   7 ,   pp .   3 154 7 - 315 57 ,   2 01 9 .   [ 19]   M .   W a ng   e t   al . ,   " G r a p h - K e r n e l   B a s e S t r uc t u r e F e a t u r e   S e l e c t i o f o r   B r a i D i s e a s e   C l a s s i f i c a t i o U s i ng   F unc t i o n a l   C o nne c t i v i t y   N e t w o r k s , "   i n   I E E E   A c c e s s ,   v o l .   7 ,   pp .   3 50 01 - 3 50 11 ,   2 019 .   [ 20]   J .   L i u,   M .   L i ,   Y .   P a n,   F .   W u ,   X .   C he a n J .   W a ng ,   " C l a s s i f i c a t i o o f   S c hi z o phr e ni a   B a s e o I ndi v i d ua l   H i e r a r c hi c a l   B r a i N e t w o r k s   C o ns t r uc t e F r o m   S t r uc t ur a l   M R I   I m a g e s , "   i I E E E   T r an s a c t i on s   on  N ano B i o s c i e n c e v o l .   16 ,   no .   7 ,   p p.   60 0 - 60 8 ,   O c t .   2 017 .   [ 21]   T .   K a u r ,   B .   S .   S a i ni   a n S .   G u pt a ,   " Q u a n t i t a t i v e   m e t r i c   f o r   M R   b r a i t um o ur   g r a d e   c l a s s i f i c a t i o u s i ng   s a m p l e   s p a c e   de n s i t y   m e a s u r e   o f   a na l y t i c   i nt r i n s i c   m o de   f unc t i o r e p r e s e n t a t i o n, "   i I E T   I m a ge   P r oc e s s i n g ,   v o l .   11 ,   no .   8 ,     pp .   6 20 - 6 32 ,   2 01 7.   [ 22]   N .   K .   K a s a bo v ,   M .   G .   D o b o r j e a nd  Z .   G .   D o bo r j e h,   " M a p pi n g ,   L e a r n i ng ,   V i s u a l i z a t i o n ,   C l a s s i f i c a t i o n ,   a nd   U nd e r s t a nd i ng   o f   f M R I   D a t a   i n   t he   N e uC u be   E v o l v i ng   S p a t i o t e m p o r a l   D a t a   M a c hi n e   o f   S p i k i ng   N e ur a l   N e t w o r k s , "   i n   I E E E   T r an s ac t i o ns   on   N e u r a l   N e t w o r k s   a nd   L e a r n i ng   S y s t e m s ,   v o l .   28 ,   no .   4 ,   p p .   88 7 - 89 9 ,   A pr .   20 17 .   [ 23]   N .   K a s a bo v ,   L .   Z ho u,   M .   G ho l a m i   D o bo r j e h ,   Z .   G ho l a m i   D o bo r j e a n J .   Y a ng ,   " N e w   A l g o r i t hm s   f o r   E nc o di ng ,   L e a r ni ng   a nd   C l a s s i f i c a t i o o f   f M R I   D a t a   i n   a   S pi k i ng   N e u r a l   N e t w o r k   A r c hi t e c t u r e :   A   C a s e   o M o d e l i ng   a nd   U nd e r s t a nd i ng   o f   D y na m i c   C o g ni t i v e   P r o c e s s e s , "   i n   I E E E   T r an s ac t i o ns   on   C o gn i t i v e   a nd  D e v e l opm e n t a l   S y s t e m s v o l .   9 ,   no .   4,   pp .   2 93 - 3 03 ,   D e c .   2 01 7 .   [ 24]   R .   A r m a ñ a nz a s ,   M .   I g l e s i a s ,   D .   A .   M o r a l e s   a nd  L .   A l o ns o - N a n c l a r e s ,   " V o x e l - B a s e D i a g no s i s   o f   A l z he i m e r ' s   D i s e a s e   U s i ng   C l a s s i f i e r   E n s e m b l e s , "   i I E E E   J ou r n a l   of   B i om e di c a l   an H e al t I n f o r m a t i c s ,   v o l .   2 1,   no .   3,     pp .   7 78 - 7 84 ,   M a y   20 17 .   [ 25]   J .   L i u,   M .   L i ,   W .   L a n ,   F .   W u ,   Y .   P a a nd  J .   W a ng ,   " C l a s s i f i c a t i o o f   A l z he i m e r ' s   D i s e a s e   U s i ng   W ho l e   B r a i n   H i e r a r c hi c a l   N e t w o r k , "   i I E E E / A C M   T r a ns ac t i o ns   o C om p ut a t i o na l   B i ol og y   an B i o i nf o r m a t i c s ,   v o l .   1 5 ,   no .   2 ,     pp .   6 24 - 6 32 ,   2 01 8.   [ 26]   M .   L i u ,   J .   Z h a ng ,   E .   A de l i   a nd  D .   S he n ,   " J o i n t   C l a s s i f i c a t i o a n R e g r e s s i o v i a   D e e M u l t i - T a s M u l t i - C h a n n e l   L e a r ni ng   f o r   A l z he i m e r ' s   D i s e a s e   D i a g no s i s , "   i I E E E   T r a ns ac t i o ns   on  B i om e d i c al   E n g i ne e r i ng ,   v o l .   6 6 ,   no .   5 ,     pp .   1 195 - 12 06 ,   M a y   20 19 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
Int   J   E l e c   &   Co m E n g   IS S N :   2088 - 8708       A o pt i m i z e d   appr o ac h   f or   e x t e ns i v e   s e gm e nt a t i o an c l as s i f i c at i on  o f   br ai n   M R ( H ar i s S )   2401   [ 27]   P .   K um a r   M a l l i c k ,   S .   H .   R y u,   S .   K .   S a t a pa t hy ,   S .   M i s h r a ,   G .   N .   N g uy e a nd  P .   T i w a r i ,   " B r a i M R I   I m a g e   C l a s s i f i c a t i o f o r   C a nc e r   D e t e c t i o U s i ng   D e e W a v e l e t   A ut o e n c o de r - B a s e D e e N e u r a l   N e t w o r k , "   i I E E E   A c c e s s ,   v o l .   7 ,   pp .   4 62 78 - 462 87 ,   2 01 9 .   [ 28]   Y .   S ha o ,   J .   K i m ,   Y .   G a o ,   Q .   W a ng ,   W .   L i a nd  D .   S h e n ,   " H i p po c a m pa l   S e g m e nt a t i o F r o m   L o ng i t ud i na l   I nf a n t   B r a i n   M R   I m a g e s   v i a   C l a s s i f i c a t i o n - G u i d e d   B o u nd a r y   R e g r e s s i o n , "   i n   I E E E   A c c e ss ,   v o l .   7 ,   p p .   3 372 8 - 3 374 0 ,   2 019 .   [ 29]   L .   W a ng ,   C .   X i e   a nd  N .   Z e ng ,   " R P - N e t :   A   3D   C o nvo l ut i o n a l   N e u r a l   N e t w o r f o r   B r a i S e g m e n t a t i o F r o m   M a g n e t i c   R e s o n a nc e   I m a g i ng , "   i I E E E   A c c e s s ,   v o l .   7,   pp .   3 96 70 - 3 9 679 ,   201 9 .   [ 30]   A .   G ud i g a r ,   U .   R a g h a v e n dr a ,   E .   J .   C i a c c i o ,   N .   A r u nk um a r ,   E .   A bd ul h a y   a nd  U .   R .   A c ha r y a ,   " A ut o m a t e d   C a t e g o r i z a t i o o f   M u l t i - C l a s s   B r a i n   A bno r m a l i t i e s   U s i ng   D e c o m po s i t i o T e c h ni qu e s   W i t M R I   I m a g e s :     A   C o m pa r a t i v e   S t u dy , "   i n   I E E E   A c c e s s ,   v o l .   7 ,   pp .   28 498 - 28 509 ,   20 19 .   [ 31]   O P e nf m r i ,   [ O n l i n e ]   A v a i l a b l e :   ht t p s : / / o p e nf m r i . o r g / d a t a s e t / ,   [ R e t r i e v e d   o n   1 3 - 06 - 2 01 9 ].       B I O G R A P H I ES   O F   A U T H O R S       H ar i s h   S . ,   I   ha v e   c o m pl e t e d   B . E .   i n   T e l e c o m m uni c a t i o E ng i ne e r i ng   f r o m   B a ng a l o r e   U n i v e r s i t y ,   a nd  M .   T e c i n   I nf o r m a t i o &   C o m m uni c a t i o S y s t e m s   f r o m   V i s v e s v a r a y a   T e c hno l og i c a l   U ni v e r s i t y .   P ur s ui ng   P h.   D   i E l e c t r i c a l   E ng i n e e r i ng   f r o m   V i s v e s v a r a y a   T e c hno l og i c a l   U ni v e r s i t y .   I   a m   ha v i ng   13  y e a r s   o f   t e a c hi ng   e xp e r i e nc e .   M y   a r e a   o f   r e s e a r c i s   B i o - m e di c a l   I m a g e   P r o c e s s i ng .   C u r r e n t l y   w o r ki ng   a s   A s s o c i a t e   P r o f e s s o r   i R L   J a l a ppa   I ns t i t u t e   o f   T e c hno l ogy ,   D o dda ba l l a p ur ,   I ndi a         D r .   G .   F .   A l i   A h am m e d   w o r ki ng   a s   a A s s o c i a t e   P r o f e s s o r   &   H O D   i t he   D e pa r t m e n t   o f   D i g i t a l   E l e c t r o n i c s   & C o m m uni c a t i o s y s t e m s   a t   V T U   P G   c e nt r e ,   M y s ur u.   H e   i s   ha v i ng   15  y e a r s   o f   T e a c hi ng   a nd  R e s e a r c E xpe r i e nc e .   H e   pu r s u e P h . D . ,   C o m put e r   S c i e nc e   &   T e c hno l ogy ,   f r o m   S r i   K r i s hna   D e v a r a y a   U ni v e r s i t y ,   A na nt a p ur ,   A ndr a   P r a d e s h .   M a s t e r   o f   T e c hn o l o gy ,   N e t w o r ki ng   &   I nt e r ne t   E ng i ne e r i ng ,   f r o m   V i s v e s v a r a y a   T e c hno l og i c a l   U ni v e r s i t y ,   B e l a g a v i ,   B a c he l o r   o f   E ng i ne e r i ng   i E l e c t r o ni c s   &   C o m m uni c a t i o E ng i ne e r i ng ,   f r o m   B a ng a l o r e   U n i v e r s i t y ,   B a ng a l o r e .   H e   w o r ke a s   B O E   m e m be r   f o r   V i s v e s v a r a y a   T e c hno l og i c a l   U ni v e r s i t y ,   B e l a g a v i .   H e   i s   a l s o   B O E   m e m be r   f o r   S J C E   M y s o r e   &   N I E   M y s o r e ,   A ut o no m o us   C o l l e g e s .   H e   i s   B O S   m e m be r   f o r   N I E   A ut o nom o us   c o l l e g e .   H e   i s   L oc a l   I ns pe c t i o C o m m i t t e e   ( L I C )   m e m be r   f o r   V T U ,   B e l a g a v i .   H e   ha s   publ i s he s e v e r a l   R e s e a r c p a pe r s   i n   I nt e r na t i o na l ,   N a t i o na l   J o u r na l s / c o nf e r e nc e s .   H e   i s   a   M e m be r   o f   C S I ,   I A E N G ,   I B M   A c a de m i c   I ni t i a t i v e ,   a nd  L M   I S T E .   D r .   G . F .   A l i   A ha m m e a r e a   o f   i n t e r e s t   a nd  r e s e a r c i nc l ud e   N e t w o r ki ng ,   P e r f o r m a nc e   e n ha nc e m e n t   a l g o r i t hm s ,   C l o ud  C o m put i ng ,   c r y pt og r a phy   a nd  C o m m uni c a t i o n.     H e   h a s   t h e   R e c i p i e n t   o f   S e e d   m o ne y   Y o ung   S c i e nt i s t   R e s e a r c h   A w a r ( S M Y S R )   f r o m   V i s i o G r o up  o f   S c i e nc e   a nd  T e c hno l ogy   ( V G S T ) ,   B a ng a l o r e .   H e   i s   a l s o   f e t c he v a r i o us       G r a nt s   f r o m   V G S T & A I C T E .           Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.