I nte rna t io na l J o urna l o f   E lect rica l a nd   Co m p ute E ng in ee ring   ( I J E CE )   Vo l.   8 ,   No .   5 Octo b e r   2 0 1 8 ,   p p .   3 5 8 7 ~ 3 5 9 3   I SS N:  2 0 8 8 - 8708 DOI : 1 0 . 1 1 5 9 1 / i j ec e . v8 i 5 . p p 3 5 8 7 - 3593          3587       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   New  Approa ch  to the  Det ection  o M a m m o g ra m  B o unda ry       M o ha m m e d R m ili 1 ,   Abdel ma j id E l M o ut a o ua kk il 2 ,   M o us a t a ph a   M .   Sa leck 3 ,   M a k s i B o ucha ib 4   F a t iha   Adna ni 5 ,   E M ehdi E l   A ro us s i 6   1, 2, 3 L A b o ra to ry   o f   Re se a rc h   o n   Op ti m iza ti o n   o f   Em e r g e n S y ste m s,   Ne tw o rk   a n d   Im a g in g   o f   Co m p u ter S c ien c e   De p a rtme n o f   Ch o u a ï b   Do u k k a li   Un iv e rsity ,   E L   Ja d id a ,   M o r o c c o   1, 5, 6 L A b o ra to ry   o f   M a th e m a ti c Ap p li e d   o n   P h y sic s an d   In d u stry ,   M a th e m a ti c s D e p a rt m e n o f   Ch o u a ïb   Do u k k a li   Un iv e rsity ,   EL   Ja d id a ,   M o r o c c o   4 De p a rtme n o f   Ra d io lo g y ,   Ho sp i tal  M o h a m m e d   V ,   El jad i d a ,   M o ro c c o       Art icle  I nfo     AB ST RAC T   A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   J an   5 ,   2 0 1 8   R ev i s ed   A p r   1 5 ,   2 0 1 8   A cc ep ted   A p r   22 ,   2 0 1 8     M a m m o g ra p h y   is  a   m e th o d   u se d   f o th e   d e tec ti o n   o f   b re a st  c a n c e r.   c o m p u ter - a id e d   d iag n o stic  (CA D)  s y ste m h e lp   th e   ra d i o lo g i st  in   th e   d e tec ti o n   a n d   in terp re tati o n   o f   m a ss   in   b re a st  m a m m o g ra p h y .   On e   o f   th e   im p o rtan in f o rm a ti o n   o f   a   m a ss   is  it c o n t o u r   a n d   i ts  f o rm   b e c a u se   it   p ro v id e v a lu a b le  i n f o rm a ti o n   a b o u th e   a b n o rm a li ty   o f   a   m a ss .   T h e   a c c u ra c y   in   t h e   re c o g n it i o n   o f   th e   sh a p e   o f   a   m a ss   is  re late d   to   th e   a c c u ra c y   o f   th e   d e tec ted   m a ss   c o n to u rs.  In   th i w o r k   we   p ro p o se   a   n e w   a p p ro a c h   f o r   d e tec ti n g   th e   b o un d a ries   o f   les io n   in   m a m m o g ra p h y   i m a g e b a s e d   o n   re g io n   g ro w in g   a lg o rit h m   w it h o u t   u si n g   th e   th re sh o l d ,   th e   p ro p o se d   m e th o d   re q u ires   a n   in it ial  re c tan g le  su rr o u n d i n g   th e   les io n   se lec ted   m a n u a ll y   b y   th e   ra d io l o g ist  (Re g io n   Of  In tere st),   w h e re   th e   re g io n   g ro w i n g   a lg o rit h m   a p p li e o n   li n e se g m e n ts  th a a tt a c h   e a c h   p ix e o f   th is  re c tan g le  w it h   t h e   se e d   p o i n t,   su c h   a s th e   e n d s (se e d s) o e a c h   li n e   se g m e n g ro w i n   a   d irec ti o n   to w a rd s o n e   a n o th e r.   T h e   p r o p o se d   a p p ro a c h   i e v a lu a ted   o n   a   se o f   d a ta  w it h   2 0   m a ss e s   o f   th e   M IA S   b a s e   w h o se   c o n to u rs  a re   a n n o tate d   m a n u a ll y   b y   e x p e rt   ra d io l o g ists.  T h e   p e r f o r m a n c e   o f   th e   m e th o d   is  e v a lu a ted   in   ter m o f   sp e c if icit y ,   se n siti v it y ,   a c c u ra c y   a n d   o v e rlap .   A ll   th e   f in d in g a n d   d e tails  o a p p ro a c h   a re   p re se n ted   i n   d e tail.     K ey w o r d :   L i n s e g m e n t   Ma m m o g r ap h y   Ma s s   s e g m en tatio n   R eg io n   g r o w i n g   al g o r ith m   Co p y rig h ©   2 0 1 8   In stit u te o 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 rig h ts  re se rv e d .   C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   Mo h a m m ed   R m ili,    Dep ar t m en t o f   C o m p u ter   S cie n ce   ,   Un i v er s it y   C h o u aïb   Do u k k ali,     E L   J ad id a,   Mo r o cc o .   E m ail:  g m r m il i@ g m ail. co m       1.   I NT RO D UCT I O N   C u r r en tl y   b r ea s ca n ce r     is   th s ec o n d   ca u s o f   w o m en s   d ea th   .   C a n ce r   af f ec ts   w o m e n   b et w ee n   f o r t y   a n d   f i f t y - f i v y ea r s   o ld   [ 1 ] .   I attac k s   w o m e n   m o s t   [ 2 ] .   Un f o r tu n atel y ,   t h er is     s till   n o   p r ev e n tio n   a n d   th s o lu tio n   lies   i n   th ea r l y   d etec tio n   to   in cr ea s th ef f ec ti v en e s s   o f   tr ea t m en an d   r ed u ce   th r is k   o f   m o r ta lit y .   I n   b r ea s ca n ce r   s ett in g ,   th e f f ec ti v en e s s   o f   th is   p ath o lo g y   t r ea t m en h a v n ee d   t h ea r l y   d etec tio n .   A t   p r esen t   Ma m m o g r ap h y   is   th m o s e f f ec tiv e   tech n iq u f o r   t h ea r l y   d iag n o s i s   o f   b r ea s ca n ce r   [ 3 ] .   Diag n o s tic  s u p p o r o f   tec h n iq u es   is   b ein g   d ev e lo p ed   to   f ac i litate  t h w o r k   o f   r ad io lo g is t s .   A cc o r d in g   to   th is   v is io n ,   f o r   th la s y ea r s   C o m p u ter - Ass is ted   Dia g n o s is     b ec am v er y   i m p o r ta n t in   t h i n ter n atio n al  r e s ea r ch   i n   th w o r ld   [ 4 ] .   Dete ctio n   a n d   s eg m e n tatio n   o f   th m a s s   i n   m a m m o g r ap h y   f r o m   b ac k g r o u n d   ti s s u i s   m aj o r   p r o b lem .   esp ec iall y ,   f i n d in g   a   co r r ec m as s   ed g e   is   th e   m aj o r   k e y   f o r   g o o d   m a s s   i n ter p r eta tio n ,   b e ca u s m as s   in ter p r etatio n   d ep en d s   o n   t h ed g e,   m ar g i n   a n d     s h ap ch ar a cter is tics   o f   m a m m ar y   m as s .   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.  8 ,   No .   5 Octo b er   2 0 1 8   :   3 5 8 7     3 5 9 3   3588   I n   m a m m o g r ap h ic  d iag n o s i s ,   n o n - ca n ce r o u s   lesi o n s   ca n   b m is in ter p r eted   as  ca n ce r   ( f als p o s itiv e   v alu e) ,   w h ile  ca n ce r s   ca n   b m is in ter p r eted   as   n o n - ca n ce r o u s   l esio n s   ( f al s n eg a tiv e   v alu e) .   C o r r esp o n d in g l y ,   r ad io lo g is ts   f ail   to   d etec 1 0 to   3 0 o f   b r ea s ca n ce r s   [ 5 ] - [ 7 ] .   C o m p u ter - aid ed   d etec tio n   ( C AD)   s y s te m s   h av b ee n   d ev elo p ed   to   r ed u ce   t h co s an d   i m p r o v t h ab ilit y   o f   m ed ical  i m a g e s   in ter p r etatio n   a n d   d is tin g u is h   b et w ee n   b en ig n   an d   m al ig n a n t tis s u e s [ 8 ] - [ 1 0 ] .     Su c h   C A D x   s y s te m   r eq u ir es  th at   th e   m a s s   li m it  b e   d etec ted   as  ac cu r atel y   as   p o s s ib le.   C o n s eq u en tl y   h s eg m e n tatio n   alg o r it h m   s h o u ld   d etec an   ac cu r ate  li m i o f   th m ass .   i n   C ADx   s y s te m s   th e   ac cu r a c y   o f   t h s e g m e n tatio n   o f   t h b r ea s m as s   co n to u r   p lay s   a n   i m p o r tan r o le  i n   m as s   clas s i f icatio n ,   b ec au s s in ce   m o s t   o f   t h cr u cial  p r o p er ties   o f   th e   m a m m ar y   m as s es  t h at  d e f i n m ali g n a n c y   ar r elate d   to   its   m o r p h o lo g y .   C o n s eq u e n tl y ,   t h m ali g n an t   m a s s e s   f o r m   ir r eg u lar   f o r m s C o n v er s el y ,   t h b en ig n   m a s s es   f o r m   r eg u lar   f o r m s .   A l s ar o r et  a l   [ 1 1 ] ,   h av ap p li ed   th Mu ltip le - T h r esh o ld in g   m et h o d   OT SU  to   s eg m en t h e   r eg io n   o f   in ter est  ( R OI ) . T h en   T h tex tu r ch ar ac ter is tics   o f   th s e g m en ted   R OI   w h ic h   ar u s ed   to   cl ass i f y   t h R OI   as   ab n o r m al  o r   n o r m al  t is s u b y   u s i n g   Ne u r al  Net w o r k ,   I n f o r m at io n   ( A NN) .   An an d   et  a l   [ 1 2 ] ,   u s ed   h y b r id   o f   Fu zz y   c -   Me a n s   al g o r ith m   an d   Sel f   Or g a n izi n g   Ma p   alg o r ith m     to   s e g m en th b r ea s i m ag a n d   th e n   ca teg o r ize  t h t u m o u r a f f ec te d   b r ea s i m a g es   an d   n o r m a b r ea s i m ag e s .   S h ar ee f   [ 1 3 ]   ap p lied   an   al g o r ith m   b ased   o n   th m o r p h o lo g ical   o p er atio n   an d   s e g m e n tat io n   w ater s h ed   tr a n s f o r m atio n .   T h is   ap p r o ac h   h as   o b tain ed   v er y   s i m ilar   d ia g n o s is   o f   b r ea s t t u m o u r   i n   t y p e s   o f   m ed ical  i m ag e s   [ 1 4 ] ,   pr o p o s ed   n e w   al g o r ith m   s eg m e n tatio n   to   i m p r o v th co n to u r   o f   m a s s   o f   g iv e n   r eg io n   o f   i n ter est  b ased   o n   t h r eg io n   g r o w i n g   alg o r ith m   w it h   t h ab il it y   to   ad ap tiv el y   ad j u s t   th e   t h r es h o ld   v alu e.   Ved an ar a y an a n   e t   a l   [ 1 5 ] ,   p r o p o s a   s eg m e n tatio n   tec h n iq u b ase d   o n   m o d i f ied   e x p ec tatio n s   Ma x i m izatio n   a n d   Mo d if ied   Sn a k A l g o r ith m   to   is o late  th ab n o r m ali t y .   An d   f o r   d escr ib in g   ab n o r m alit y ,   t h is   ap p r o ac h   u s es  th f o llo win g   f ea t u r es :   A r ea ,   Min o r   A x i s   L en g t h ,   Ma j o r   Ax is   L e n g t h ,   P er im e ter ,   Or ien tatio n ,   C e n tr o id ,   E cc en tr ici t y ,   E q u i v Dia m eter ,   So lid it y   an d   co n v e x   ar ea .   T h b ac k   p r o p ag atio n   n et w o r k   is   u s ed   to   d eter m in t h p r esen ce   o f   ca n ce r .     S.  M.   L .   d L i m et  a l   [ 1 6 ] ,   p r o p o s ed   m eth o d   f o r   d etec tin g   an d   class i f y i n g   b r ea s l esio n s   u s i n g   f ea t u r ex tr ac tio n   b ased   o n   t h e   C a lcu l atio n   o f   Z er n i k Mo m e n t s   f r o m   s er ies  o f   m u l ti - r e s o lu tio n   i m a g co m p o n e n t s   o b tain ed   b y   t h s er ies  o f   w a v elets.  C h a g h ar i   et  a l   [ 1 7 ] ,   p r esen ted   n e w   m eth o d   to   d etec th m a s s   i n   th e   m a m m o g r a m   b ased   o n   ce llu lar   lear n i n g   au to m ata   a lg o r ith m .   m a m m o g a m   h as   lo w   co n tr as o f   m icr o ca lcif icatio n s   an d   n o is e,   K.   T aif et  a l   [ 1 8 ] ,   p r o p o s ed   h y b r id   m et h o d   , to   en h an ce   th co n tr ast  o f   a   m a m m o g r ap h y   i m ag e,   co m b i n in g   co n to u r let  a n d   h o m o m o r p h ic  f ilter i n g .   Mu s ta f a   et  a l   [ 1 9 ] ,   p r esen ts   a   m et h o d   f o r   s eg m e n ti n g   le s io n s   u s in g   t h ac ti v C h a n - Vese  co n to u r   an d   t h lo ca lized   ac ti v co n to u r .   t h en ,   t h e   ef f ec tiv e n e s s   o f   t h ese  b o th   m e th o d s   ar   co m p ar ed   an d   ch o s en   to   b th b est  m et h o d .   I n   th i s   w o r k ,   n e w   m eth o d   to   s eg m en th co n to u r   o f   m a s s e s   is   d esi g n ed   b ased   o n   R e g io n   Gr o w in g   A l g o r ith m   th a i s   ap p lied   in   t h is   r esear ch   o n   ea c h   l in e   s e g m en t h at  at tach   ea ch   p ix el   o f   th e   r ec tan g le  to   th e   s ee d   p o in t,  w h ic h   p r esen t s   th r eg io n   o f   i n ter est.    T h is   p ap er   is   o r g an ized   as   f o llo w s .   I n   Sectio n   ( 2 ) ,   w p r esen th m eth o d o lo g y   f o r   m as s   s eg m e n tatio n .   Sectio n   ( 3 )   in v o lv es  s o m e x p er i m e n ts   to   v er if y   an d   d i s cu s s   t h p r o p o s ed   m et h o d .   C o n cl u s io n   an d   f u tu r w o r k   i s   d is cu s s ed   i n   Sectio n   ( 4 ) .       2.   M E T H O D O L O G Y   I n   th i s   s ec tio n ,   w d escr ib t h s tep s   o f   t h p r o p o s ed   m eth o d o lo g y i m ag ac q u is itio n ,   p r etr ea t m e n t,   an d     Ma s s   ac c u r ate  s eg m e n tatio n .   T h p r o p o s ed   m et h o d o lo g y   o f   b r ea s m as s   s e g m e n tat io n   ca n   b e   s ch e m atica ll y   d escr ib ed   in   Fi g u r 1 .     2 . 1 .   I m a g a cquis it io n   T h cr ed it  o f   th e   m a m m o g r a m s   p r o v id ed   in   t h i s   w o r k   ar tak en   f r o m   Ma m m o g r ap h y   I m a g e   An al y s i s   So ciet y   ( MI A S)   [ 2 0 ] .   T h MI A o f f er ed   s o m co r r esp o n d in g   in f o r m at io n   o f   l esio n   ar ea   s u c h   as  t y p e,   lo ca tio n ,   s ev er it y ,   ce n tr al  co o r d in ate  an d   r ad iu s   b y   ex p er ts   an d   ea ch   i m ag i s   1 0 2 4 ×1 0 2 4   p ix els.     2 . 2 .   P re t re a t m e nt   Ma m m o g r a m s   ar h i g h l y   n o is y   i m ag e s .   Si n ce   o u r   ap p r o ac h   is   b ased   o n   p ix el  i n ten s itie s ,   n o is m a y   d is to r t th r esu l ts .   S o ,   f ilter i n g   o p er atio n   is   r eq u ir ed .   I n   o u r   p r o p o s ed   m et h o d   t h f ir s s tep   i n v o l v es   p r etr ea t m e n u s i n g   Me d ian   Fil ter ,   I i s   a   n o n li n ea r   f ilter   w h ic h   is   e f f icie n i n   r e m o v in g   s al an d   p ep p er   n o is te n d s   to   k ee p   t h s h ar p n es s   o f   i m ag ed g es  w h il e   r e m o v i n g   n o is e   [ 2 1 ] .         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       N ew A p p r o a ch   to   th Dete ct io n   o f Ma mmo g r a B o u n d a r ( Mo h a mme d   R mili )   3589   2 . 3 .   Neig hb o rho o d   W h en   p r o ce s s i n g   a n   i m a g e,   is   n ec ess ar y   to   ad d   d ef in itio n   o f   th n e i g h b o r h o o d   b et w ee n   th p ix el s .   I n   t h 2 D   ca s e,   i i s   n ec es s ar y   to   s p ec i f y   w h et h er   p i x el  is   co n s id er ed   h a s   n ei g h b o r s   t h p ix els   w h ich   h a v e   o n s id in   co m m o n   w it h   it a l o n o r   also   th o s e   th at  s h ar v er tex   w i th   it.    I n   o u r   w o r k ,   t w o   p i x el s   ar co n s id er ed   n ei g h b o r s   if   th e y   h a v at  least  o n co r n er   i n   co m m o n ,   s o   t h at   ea ch   p ix el  i s   n o t a t t h ed g o f   th i m a g w it h   8   n ei g h b o r in g   p ix els,  w h ich   i s   th m a x i m u m .     2 . 4 .   B re a s t   m a s s   co nto ur  s eg m e n t a t io n a lg o rit h m   I n   th i s   ap p r o ac h   w ce n tr e   o n   d etec tio n   th m ass   l i m it s .   We   p r o p o s n e w   b r ea s m as s   s eg m e n tatio n   m et h o d   f o r   g iv e n   R OI   in   m a m m o g r ap h i i m ag e.   T h is   m et h o d   r eq u ir es  m as s - li m iti n g   r ec tan g le   th a is   d r a w n   m an u a ll y   b y   th e   u s er   an d   g i v en   to   th s y s te m   as  in p u t.  i n   t h is   w o r k   W d o   n o p r ef er   to   u s th r e s u l o f   a   m eth o d   o f   s e g m en ta ti o n ,   b ec au s f als p o s itiv e s   ca n   p r o ce ed   in   m a ch in e   s e g m en ta tio n   tech n iq u es  [ 2 2 ]   T h d etec tio n   o f   b r ea s m a s s   i n   m a m m o g r ap h ic  i m a g is   b ased   o n   th e   la w   t h at   th e   p ix e ls   w it h i n   a   m as s   h a v d if f er en c h ar ac ter i s tics   f r o m   th o t h er   p ix els  t h at   s u r r o u n d i n g   th m ass .   T h ese  ch ar ac ter is tic s   m a y   b ass o ciate d   to   th in te n s it y   o f   th g r a y   le v el,   t h m o r p h o lo g ical  ch ar a cter i s tics   o r   th te x t u r e.   Me th o d s   o f   b r ea s t   m a s s   s e g m en tatio n   ca n   b cla s s i f ied   i n to   t h r ee   g r o u p s :   co n to u r - b as ed ,   r eg io n - b ased   an d   g r o u p - b ased .   C o n t o u r - b ased   m et h o d s   d e p en d   o n   th b o u n d ar y   o f   r eg io n s ,   w h ile  R e g io n - b ased   m et h o d s   d iv id th i m a g in t o   s p ati all y   co n n ec ted   h o m o g e n eo u s   r eg io n s   an d ,   th g r o u p in g   m eth o d s   ar r an g e   th p ix e ls   t h at  h a v t h s a m p r o p er ties   an d   ca n   p r o d u ct    u n co n n ec ted   r eg io n s .   Gi v e n   t h at  w e   ar ai m in g   to   i m p r o v r eg io n ' s   m as s   li m it,   w p r o p o s an   i m p r o v e m e n in   t h r eg io n   g r o w i n g   a p p r o ac h ,   w h ich   i s   o n o f   th k n o w n   m et h o d s   in   t h r eg i o n .   I n   o u r   ap p r o ac h   th in i tial  p o in ts   ar t h p o in ts   o f   t h r ec tan g le  a n d   its   ce n ter .   Ou r   s eg m en tatio n   ap p r o ac h   w id en s   ea ch   r eg io n   o r   an   in itial  p o in t   b y   n ei g h b o r in g   p ix el s   s i m ilar   in   o n d ir ec tio n   o n   li n e   s eg m e n s o   t h at  th e   en d s   o f   e ac h   li n s eg m e n w id e n   i n   d ir ec tio n   to w ar d s   o n a n o th er ,   th p r o ce s s   s to p s   w h e n   ea ch   p i x el  i n   t h e   li n s e g m e n b i n d s   to   r eg io n ,   w it h o u u s in g   t h t h r es h o ld .   A   s i m ilar   ter m   m ea n s   a   p ix el  w h o s E u clid ea n   d i s tan c f r o m   its   i n te n s i t y   to   m ea n   o f   th r eg io n   i s   m in i m al.   I n   th f o llo w i n g ,   w p r esen t   th s tep s   o f   o u r   m et h o d   s u ch   as  {S 1   . . .   S n th p i x els  o f   t h e   r ec tan g le ,   S 0   its   ce n ter   an d    p i )   th E u clid ea n   d is ta n ce   b et w ee n   p i   an d   ar e   clo s er   ce n tr o id   to   th e   g r o u p ,   P r ed   (p i )   b th p r e d ec ess o r   o f   p i x el  p a n d   V   ( p )   b e   t h e   i n t e n s i t y   o f   g r a y   l e v e l   o f   t h e   t h e   p i x e l   p .   Step   1 : M ed ian   f ilter   is   ap p lie d   to   r em o v t h n o is f r o m   m a m m o g r ap h y   i m ag e.   Step   2 in   th i s   s tep ,   r ec tan g l s u r r o u n d i n g   th m as s   h as  b e en   cr ea ted ,   an d   th e n   f o r   ea ch   p ix el  o f   th e   r ec tan g le  Si an d   its   ce n ter   S 0   a   lin s e g m en t   [S 0 , S i ]   w i ll b cr ea ted .   Step   3 : I n   th is   s tep   w ap p l y   t h alg o r it h m   1   o n   ea c h   li n s e g m e n t.      A l g o r ith m   1 :   A l g o r ith m   o f   Se g m e n tat io n   I n p u t :   l i n seg men t   [   s 0   ,   s c   ]     O u t p u t :   Set   Seg men t ed   Po i n t i n   [   s 0   ,   s c   ],   t h p i x el i n   t h same  g r o u p   h av t h same  p r ed ec esso r   Let   F b an   em p t y   p r i o r i t y   q u e u e .   (s c )     0;   (s 0 )     0;   P r e d ( s c )     sc ;   P r e d ( s 0 )   s 0;                       ad d   S c   an d   S 0   t o   F              f o r   ea ch   p i x el   p   i n   [ s 0 ,   s c ],   w i t h     p     s0   an d   p     sc                   ( p )   ;              en d   f o r              w h i l F i s n o t   em p t y   d o           ch o o se  p   i n   F as   ( p )   i s mi n i mu m         t ak p   o u t   o f   F         Let   P'   b t h su cc ess o r   o f   P a n d   V c   b t h mea n   o f   g r a y   l ev el   o f   t h g r o u p   w h i ch   co n t ai n s p                                  if   ( p ' )   > | V ( p ' ) -   V c |   so                                 ( p ')   ←|   V ( p ' ) -   V c |                     P r e d ( p ')     P r e d ( p ) ;             ad d   P'   t o   F                     en d   i f   en d   w h i l e       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.  8 ,   No .   5 Octo b er   2 0 1 8   :   3 5 8 7     3 5 9 3   3590       Fig u r 1 .   B lo ck   d iag r a m   o f   m ass   s e g m en ta tio n   m et h o d o lo g y       3.   E XP E R I M E NT   R E SU L T S AN DIS CUSS I O N     Ou r   p r o p o s ed   m eth o d   w a s   te s ted   o n   2 0   m a m m o g r a m s   w it h   ab n o r m al  m a m m ar y   r e g io n s   f r o m   t h e   MI A S d atab ase.   T h ex p er i m e n tal  r es u lts   ar s h o w n   i n   Fi g u r 3 .     3 . 1 .   Va lid a t io m ea s ures    T h r esu lts   ar ev al u ated   u s in g   p er f o r m a n ce   m ea s u r e s s p ec if icit y ,   s e n s i tiv it y ,   ac c u r ac y   a n d   o v er lap ,   ca n   b ca lcu lated   u s in g   t h n u m b er   o f   s a m p le s   co r r ec tl y   clas s if ied   as  f o llo w s .                       (    )                                ( 1 )                        (    )                                    ( 2 )                     (    )                                                     ( 3 )                 (      )                                         ( 4 )     w h er T n u m b er   o f   tr u p o s itiv , FP   n u m b er   o f   f al s n e g ativ e,   FN  n u m b er   o f   f al s n e g ati v e,   T N   n u m b er   o f   tr u n eg a tiv e( s ee   Fi g u r 2 ) .     3 . 2 .   Seg m e nta t io n r esu lt s     T h co m p ar is o n s   o f   th s eg m en tatio n   r es u lt s   b et w ee n   t h p r o p o s ed   m et h o d   an d   th m an u all y   s eg m e n ted   i m a g b y   r ad io lo g is ar s h o w n   i n   Fig u r 3 .   I n   Fig u r 3 ,   th b lu co n to u r s   ar th s eg m en tatio n   r esu lt s   u s i n g   th p r o p o s ed   alg o r ith m   an d   th b lack   co n to u r s   ar th r esu lts   o b tain ed   b y   r ad io lo g is t.  Fro m   Fig u r 3 ,   w ca n   f i n d   th at  t h p r o p o s ed   m et h o d   ca n   o b tain   g o o d   r esu lts .   T ab le  1   s h o w s   t h r esu lt s   o f   q u an tita tiv a n al y s is   a n d   f r o m   th r es u lts   w ca n   also   p r o v th ef f ec ti v en e s s   o f   t h p r o p o s ed   alg o r ith m .   T h p r o p o s ed   m et h o d   h as  a   f e w   li m itatio n s   s u c h   as  th o b j ec to   b s eg m e n ted   is   alr ea d y   R OI   i m a g es  t h at   h av b ee n   p r ev io u s l y   s e lecte d   in   w h o le  m a m m o g r a m s .   T h u s ,   m a s s   d etec tio n   s tep   m u s t   b m er g ed   in to   t h e   alg o r ith m   i n   th f u tu r e.   T h p r o p o s ed   m et h o d   p r o v id es  a v er ag s e n s iti v it y   o f   0 . 8 3 ,   av er ag e   s p ec i f icit y   o f   0 . 9 7 ,   ac cu r ac y   o f   0. 9 1   an d   o v er lap   o f   0 . 7 9 .         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       N ew A p p r o a ch   to   th Dete ct io n   o f Ma mmo g r a B o u n d a r ( Mo h a mme d   R mili )   3591       Fig u r 2 .   T r u p o s itiv e,   f al s p o s itiv e,   tr u n eg at iv a n d   f al s n eg ati v d ef in it io n       T ab le  1 .   Valid atio n   Me asu r D a ta  o f   2 0   M ass es   I mag e   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   O v e r l a p   md b 0 1 0   0 , 9 1   0 , 9 8   0 , 9 6   0 , 8 7   md b 0 0 5   0 , 8 4   0 , 9 8   0 , 9 3   0 , 8 2   md b 0 1 2   0 , 8 1   0 , 9 8   0 , 9 1   0 , 7 8   md b 0 1 5   0 , 8 0   1 , 0 0   0 , 9 1   0 , 8 0   md b 0 2 1   0 , 9 5   0 , 9 9   0 , 9 8   0 , 9 3   md b 0 2 3   0 , 8 2   0 , 9 8   0 , 9 4   0 , 8 0   md b 0 2 5   0 , 8 5   0 , 9 8   0 , 9 5   0 , 8 0   md b 0 2 8   0 , 9 5   0 , 9 7   0 , 9 6   0 , 9 0   md b 0 6 9   0 , 7 8   0 , 9 4   0 , 8 8   0 , 7 1   md b 0 9 2   0 , 8 1   0 , 9 1   0 , 8 5   0 , 6 7   md b 0 9 7   0 , 7 0   0 , 9 6   0 , 8 3   0 , 6 0   md b 1 3 2   0 , 9 8   0 , 9 8   0 , 9 8   0 , 8 9   md b 1 3 2   0 , 8 2   1 , 0 0   0 , 9 4   0 , 8 1   md b 1 3 4   0 , 8 4   0 , 9 9   0 , 9 4   0 , 8 4   md b 1 4 2   0 , 8 9   0 , 9 7   0 , 9 6   0 , 7 7   md b 1 4 4   0 , 7 1   0 , 9 7   0 , 8 7   0 , 6 7   md b 2 0 2   0 , 8 4   0 , 9 9   0 , 9 3   0 , 8 2   md b 2 6 7   0 , 7 5   0 , 9 9   0 , 8 9   0 , 7 4   md b 2 7 1   0 , 6 9   0 , 8 1   0 , 7 1   0 , 6 8   md b 1 8 4   0 , 9 6   0 , 9 4   0 , 9 5   0 , 8 6   A v e r a g e   0 , 8 3   0 , 9 7   0 , 9 1   0 , 7 9       R es u lts   o b tai n ed   f r o m   o u r   ap p r o ac h   ar co m p ar ed   w ith   o th er   e x is t in g   m eth o d s   f o r   b r ea s s eg m e n tatio n ,   T ab le  2   s h o w s   t h r esu l ts   o f   t h i s   co m p ar is o n .       T ab le  2 .   P er f o r m a n ce   C o m p ar is o n   P a p e r   R e f e r e n c e   P r o p o se d   M e t h o d   R e su l t s   A c c u r a c y   S p e c i f i c i t y   S e n si t i v i t y   O v e r l a p   [ 2 3 ]   M a r k e r - C o n t r o l l e d   W a t e r sh e d   a n d   M o r p h o l o g i c a l   g r a d i e n t   --   --   --   0 . 7 2   [ 2 4 ]   B H EA -   ED A -   B B D A -   P M D A -   A S B -   S R G A   0 . 9 9   0 . 9 2   0 . 9 4   --   [ 2 5 ]   M e a n   sh i f t   a n d   I r i s fi l t e r   --   --   0 . 8 1   0 . 6 0   [ 2 6 ]   R e g i o n   G r o w i n g   D y n a mi c   P r o g r a mm i n g - B a se d   --   --   --   --   --   --   0 . 8 3   0 . 7 2   P r o p o se d   R e g i o n   G r o w i n g   0 , 9 1   0 , 9 7   0 , 8 3   0 , 7 9             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.  8 ,   No .   5 Octo b er   2 0 1 8   :   3 5 8 7     3 5 9 3   3592       ( a)         ( b )         ( c)         ( d )         ( e)       a 1         b1         c1         d1         e1         a1 - en lar g e         b1 - e n lar g e         c1 - en lar g e         d1 - en lar g e         e1 - en lar g e         a2       b2       c2       d2       e2     Fig u r 3 .   E x p er i m en tal  r esu lts   o f   m a m m o g r a m s   f r o m   MI A d atab ase: ( a) - ( e)   Or ig in al  i m a g es,    (a - 1) - (e - 1 )   R es u lt s   b y   t h p r o p o s ed   m e th o d ,   (a - 2) - (e - 2 )   T h g r o u n d   tr u th       4.   CO NCLU SI O N   I n   t h is   w o r k ,   w e   p r esen t   n e w   ap p r o ac h   to   th e   d etec tio n   o f   m a m m o g r a m   b o u n d ar y   f o r   a   g i v e n   R OI   in   m a m m o g r a m s .   T h ap p r o ac h   is   a n   ex te n d ed   v er s io n   o f   th e   r eg io n   g r o w i n g   al g o r ith m   .   T h p r o p o s ed   ap p r o ac h   is   e v a lu ated   u s i n g   r e f er en ce   m a m m o g r ap h y   d ata  s et  MI AS,  w h er ex p er r ad io lo g is ts   h a v ch o s en   b o u n d ar ies.  T h p er f o r m an ce   o f   th m eth o d   is   e v alu a ted   u s i n g   p er f o r m an c e   m ea s u r es s p ec if icit y ,   s e n s it iv it y ,   ac c u r ac y   a n d   o v er lap   . w e   d ev elo p ed   d ata  s et  co n tai n i n g   2 0   m as s es.  W e   ha v s h o w n   th a t o u r   m et h o d   g iv es  g o o d   r esu lts .   T h m ar g i n s ,   co n to u r   an d   s h a p o f   m a s s   i m p licate  v al u ab le  in f o r m atio n   to   d eter m i n t h s ev er it y   o f   th m a m m ar y   m as s .   s o   I t i s   i m p o r tan t to   f i n d   t h m as s   as p r e cise a s   p o s s ib le.   Af ter   s e g m en tatio n   o f   th e   b r ea s t   m as s   ar ea   ac cu r atel y ,   th p r o p er ties   o f   t h s e g m e n ted   m as s   ca n   b ex tr ac ted   an d   an a l y ze d   to   d eter m i n m as s   m ali g n a n c y .   I t is  s u r th at   th q u alit y   o f   t h m as s   p r o p er ties   ex tr ac ted   d ep en d s   o n   t h s u cc ess   r ate  o f   th m a s s   s eg m e n tatio n   alg o r it h m s   u s e d .   I n   th e   f u t u r e,   w p la n   to   an al y ze   t h s e g m e n ted   m as s   to   ex tr ac m o r e   d escr ip tiv an d   in f o r m a tiv i n f o r m atio n   th at  ca n   b u s ed   to   i n ter p r eted   th m a m m ar y   m as s .       RE F E R E NC E S     [1 ]   S .   Bu se m a n ,   J.  M o u c h a w a r,   N.  C a lo n g e ,   a n d   T .   By e rs,  M a m m o g ra p h y   S c re e n in g   M a tt e rs  f o y o u n g   w o m e n   w it h   Bre a st  Ca rc in o m a Ev id e n c e   o f   D o w n sta g in g   a m o n g   4 2 - 49 - y e a r - o ld   w o m e n   w it h   a   Histo ry   o f   P re v io u s   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       N ew A p p r o a ch   to   th Dete ct io n   o f Ma mmo g r a B o u n d a r ( Mo h a mme d   R mili )   3593   M a m m o g ra p h y   S c re e n in g ,   Ca n c e r ,   v o l.   9 7 ,   n o .   2 ,   p p .   3 5 2 - 3 5 8 ,   2 0 0 3 .   [2 ]   C.   Ho ,   D.  Ha il e y ,   R.   Warb u rto n ,   J.  H.  M a c G re g o r,   E.   D.  P isa n o ,   a n d   J.  Jo y c e ,   L a   m a m m o g r a p h ie  n u m é riq u e   c o m p a ra ti v e m e n à   l a   m a m m o g r a p h ie  su f il m   a v e c   é c ra n é v a lu a ti o n   te c h n iq u e ,   c li n iq u e   e é c o n o m iq u e ,   Ra p p .   o ff .   C a n .   Co o rd .   l’év a lu a ti o n   d e T e c h n o l .   l a   sa n ,   2 0 0 2 .   [3 ]   G .   X u ,   K.  L i,   A n d   G .   F e n g ,   Co m p a riso n   o f   T h re e   I m a g in g   M e th o d i n   t h e   Early   Dia g n o sis  o f   th e   Bre a st  Ca n c e [ J ] ,   J .   C a p .   M e d .   Un iv. ,   v o l.   3 ,   p .   1 1 ,   2 0 0 9 .   [4 ]   O.  Ch e n g ,   D.  H u i,   a n d   W .   G u a n g z h i,   S e g m e n tatio n   o f   M a ss e s in   M a m m o g ra m s ,   Beiji n g   Bi o me d .   En g . ,   2 0 0 7 .   [5 ]   M .   L .   G ig e r,   Co m p u t er - a id e d   Di a g n o sis in   Ra d i o l o g y ,   El se v ier ,   2 0 0 2 .   [6 ]   K.  Ke rli k o w s k e   e a l . ,   P e r f o rm a n c e   o f   S c re e n in g   M a m m o g ra p h y   a m o n g   w o m e n   w it h   a n d   w it h o u a   f irst - d e g re e   re lativ e   w it h   B re a st c a n c e r" ,   An n .   In ter n .   M e d . ,   v o l.   1 3 3 ,   n o .   1 1 ,   p p .   8 5 5 - 8 6 3 ,   2 0 0 0 .   [7 ]   R.   E.   Bird ,   T .   W .   W a ll a c e ,   a n d   B.   C.   Ya n k a sk a s,  A n a l y sis  o c a n c e rs  m iss e d   a sc re e n in g   M a m m o g ra p h y ,   Ra d i o lo g y ,   v o l .   1 8 4 ,   n o .   3 ,   p p .   6 1 3 - 6 1 7 ,   1 9 9 2 .   [8 ]   C.   J.  V y b o rn y ,   M .   L .   G ig e r,   a n d   R.   M .   Nis h ik a wa ,   Co m p u ter - Aid e d   De t e c ti o n   a n d   Dia g n o sis  o f   Bre a st  c a n c e r ,   Ra d i o l.   C li n .   No rt h   Am. ,   v o l.   3 8 ,   n o .   4 ,   p p .   7 2 5 - 7 4 0 ,   2 0 0 0 .   [9 ]   K.  Do i,   H.  M a c M a h o n ,   S .   Ka tsu r a g a wa ,   R.   M .   Nish ik a w a ,   a n d   Y.   Jia n g ,   Co m p u ter - a id e d   Dia g n o si in   Ra d io l o g y P o ten ti a l   a n d   P it f a ll s ,   Eu r.  J .   Ra d io l . ,   v o l.   3 1 ,   n o .   2 ,   p p .   9 7 - 1 0 9 ,   1 9 9 9 .   [1 0 ]   M .   L .   G ig e r,   N.  Ka rss e m e ij e r,   a n d   S .   G .   A r m a to ,   G u e st  Ed it o rial  Co m p u ter - a id e d   D iag n o sis  in   M e d ica Im a g in g ,   IEE T ra n s.  M e d .   Im a g i n g ,   v o l.   2 0 ,   n o .   1 2 ,   p p .   1 2 0 5 - 1 2 0 8 ,   2 0 0 1 .   [1 1 ]   F .   A .   S .   A ls a ro ri   a n d   R.   Ha ss a n p o u r,   A u to m a ti c   D e tec ti o n   o f   Bre a st  c a n c e in   M a m m o g r a m   I m a g e s ,   J .   Ad v .   T e c h n o l .   E n g .   Res . ,   v o l.   2 ,   n o .   6 ,   p p .   1 9 6 - 2 0 1 ,   2 0 1 6 .   [1 2 ]   S .   A n a n d ,   V .   V i n o d ,   a n d   A .   Ra m p u re ,   A p p li c a ti o n   o f   F u z z y   c - m e a n a n d   Ne u ra l   Ne tw o rk to   Ca teg o rize   T u m o r   Aff e c ted   Bre a st M Im a g e s ,   In t.   J .   Ap p l.   E n g .   Res . ,   v o l.   1 0 ,   n o .   6 4 ,   p .   2 0 1 5 ,   2 0 1 5 .   [1 3 ]   S .   R.   S h a re e f ,   Bre a st c a n c e De t e c ti o n   b a se d   o n   W a ters h e d   T ra n sfo rm a ti o n ,   v o l.   1 1 ,   n o .   1 ,   p p .   2 3 7 - 2 4 5 ,   2 0 1 4 .   [1 4 ]   T .   Be rb e r,   A .   A lp k o c a k ,   P .   Ba lci,   a n d   O.  Dic le,  Bre a st  m a s Co n to u S e g m e n tatio n   A lg o ri th m   in   Dig it a M a m m o g ra m s ,   Co mp u t.   M e th o d s P ro g ra ms   B io me d . ,   v o l.   1 1 0 ,   n o .   2 ,   p p .   1 5 0 - 1 5 9 ,   2 0 1 3 .   [1 5 ]   V .   V e d a n a ra y a n a n   a n d   N.  M .   N a n d h i th a ,   A d v a n c e d   I m a g e   S e g m e n tatio n   T e c h n iq u e f o Ac c u ra te  Iso latio n   o f   A b n o rm a li t y   to   En h a n c e   Bre a st   c a n c e r   D e te c ti o n   in   Dig it a M a m m o g ra p h s ,   Bi o me d .   Res . ,   v o l.   2 8 ,   n o .   6 ,     p p .   2 7 5 3 - 2 7 5 7 ,   2 0 1 7 .   [1 6 ]   S .   M .   L .   d e   L ima ,   A .   G .   d a   S il v a - F il h o ,   a n d   W .   P .   d o S a n t o s,  De tec ti o n   a n d   Clas sif ica ti o n   o f   M a ss e in   M a m m o g ra p h ic  I m a g e in   a   M u lt i - k e rn e A p p ro a c h ,   Co mp u t.   M e th o d Pro g ra ms   Bi o me d . ,   v o l.   1 3 4 ,   p p .   1 1 - 2 9 ,   2 0 1 6 .   [1 7 ]   E.   Ch a g h a ri  a n d   A .   K a ri m i,   A   No v e A p p ro a c h   f o T u m o De t e c ti o n   in   M a m m o g ra p h y   I m a g e s,”   T EL KOM NIKA  ( T e l e c o mm u n ica ti o n ,   Co m p u t in g ,   El e c tro n ics   a n d   Co n tro l) ,   v o l.   1 2 ,   n o .   8 ,   p p .   6 2 1 1 - 6 2 1 6 ,   2 0 1 4 .   [1 8 ]   K.  T a i f i,   R.   A h d id ,   M .   F a k ir,   a n d   S .   S a f i,   A   H y b rid   th e   No n su b sa m p led   Co n to u rlet  T ra n sf o r m   a n d   Ho m o m o rp h ic   F il terin g   f o En h a n c in g   M a m m o g ra m s ,   v o l.   1 6 ,   n o .   3 ,   p p .   5 3 9 - 5 4 5 ,   2 0 1 5 .   [1 9 ]   M .   M u sta f a ,   H.  Na jw a   O m a Ra s h id ,   N .   Ru Ha sm a   A b d u ll a h ,   R .   S a m a d ,   a n d   D.  P e b rian ti ,   M a m m o g r a p h y   I m a g e   S e g m e n tatio n Ch a n - V e se   A c ti v e   Co n t o u a n d   L o c a li se d   A c ti v e   Co n t o u r   A p p ro a c h ,   I n d o n e s.  J .   El e c tr.   En g .   Co mp u t .   S c i . ,   v o l.   5 ,   n o .   3 ,   p .   5 7 7 ,   2 0 1 7 .   [2 0 ]   J.  S u c k li n g   e a l . ,   T h e   M a m m o g ra p h ic  Im a g e   A n a l y sis  S o c iety   Dig it a M a m m o g ra m   D a tab a se ,   Exp e rt.  M e d ica ,   In t.   C o n g r.  S e r. ,   v o l.   1 0 6 9 ,   p p .   3 7 5 - 3 7 8 ,   1 9 9 4 .   [2 1 ]   J.  P ra g a th i,   S e g m e n tatio n   M e th o d   f o ROI  De tec ti o n   in   M a m m o g r a p h ic  Im a g e u   sin g   W ien e F il te a n d   Kitt ler ’  s   M e th o d ,   v o l.   2 0 1 3 ,   p p .   2 7 - 3 3 ,   2 0 1 3 .   [2 2 ]   A .   Ro jas - Do m ín g u e z   a n d   A .   K.   Na n d i,   De v e lo p m e n o f   T o ler a n F e a t u re f o Ch a ra c teriz a ti o n   o f   M a ss e in   M a m m o g ra m s ,   Co mp u t.   Bi o l.   M e d . ,   v o l.   3 9 ,   n o .   8 ,   p p .   6 7 8 - 6 8 8 ,   2 0 0 9 .   [2 3]   S .   Xu ,   H.  L iu ,   a n d   E.   S o n g ,   M a rk e r - Co n tro ll e d   W a ters h e d   f o L e s io n   S e g m e n tatio n   in   M a m m o g ra m s " ,     p p .   7 5 4 - 7 6 3 ,   2 0 1 1 .   [2 4 ]   I.   K.  M a it ra ,   S .   Na g ,   a n d   S .   K.  B a n d y o p a d h y a y ,   A u to m a ted   Dig it a M a m m o g ra m   S e g m e n tatio n   f o r   De ste c ti o n   o f   A b n o rm a M a s se u sin g   Bi n a ry   Ho m o g e n e it y   En h a n c e m e n t ,   In d i a n   J .   Co m p u t .   S c i.   E n g . ,   v o l.   2 ,   n o .   3 ,     p p .   4 1 6 - 4 2 7 ,   2 0 1 1 .   [2 5 ]   T .   T e r a d a ,   Y.  F u k u m izu ,   H.  Ya m a u c h i,   H.   Ch o u ,   a n d   Y.  Ku r u m i,   De tec ti n g   M a ss   a n d   it Re g io n   in   M a m m o g ra m s   Us in g   M e a n   S h i f S e g m e n tatio n   a n d   Iris   F il ter ,   p p .   1 1 7 6 - 1 1 7 9 ,   2 0 1 0 .   [2 6 ]   A .   R.   Do m í n g u e z   a n d   A .   K.  N a n d i,   T o w a rd   Bre a st c a n c e Dia g n o sis b a se d   o n   A u to m a ted   S e g m e n tatio n   o f   M a ss e s   in   M a m m o g ra m s ,   v o l.   4 2 ,   p p .   1 1 3 8 - 1 1 4 8 ,   2 0 0 9 .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.