I nte rna t io na l J o urna l o f   I nfo r m a t ics a nd   Co mm u n ica t io n T ec hn o lo g y   ( I J - I CT )   Vo l. 7 ,   No . 2 ,  A u g u s t   201 8 ,   p p .   71 ~ 76   I SS N:  2252 - 8776 ,   DOI : 1 0 . 1 1 5 9 1 /i j i ct. v 7 i2 . p p 7 1 - 76           71       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 JI C T   Bra in Tu m o r  De t ection  U sing   Wa t hershed S eg m ent a tion  Techniqu es a nd   Area Ca lcula tion       M ee na k s hi P a re e k * ,   C . K   J ha ,  Sa ura bh   M uk herj ee ,   Cha nd a ni J o s hi   De p a rtme n t  o f   Co m p u ter S c ien c e   Ba n a sth a li   Un iv e rsity ,  Ra jas th a n ,   In d ia       Art icle  I nfo     AB ST RAC T   A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   A p r   8 ,   2 0 1 8   R ev i s ed   J u n   1 9 ,   2 0 1 8   A cc ep ted   J u l   0 2 ,   2 0 1 8     T h is  p a p e r  p rim a ril y   f o c u se s  o n   to   e m p lo y   a   n o v e l   a p p r o a c h   to   c las sify   th e   b ra in   tu m o r  a n d   it s   a re a .   T h e   T u m o r  is an   u n c o n tro l led   e n larg e m e n t  o f   ti ss u e s  in   a n y   p o rti o n   o f   th e   h u m a n   b o d y .   T u m o rs  a re   o f   s e v e ra l  t y p e s a n d   h a v e   so m e   d if fe re n t  c h a ra c teristics .   Ac c o rd in g   to   t h e ir  c h a ra c teristics   so m e   o f   th e m   a re   a v o id a b le  a n d   so m e   a re   u n a v o id a b le.  Bra in   tu m o r  is  se rio u s  a n d   li f e   th re a ten in g   issu e s  n o w   d a y s,  b e c a u se   o f   to d a y ’s  h e c ti c   li f e st y l e .   M e d ica l   im a g in g   p lay   i m p o rtan t  ro le  to   d iag n o se   b ra in   tu m o r  . I n   th is   s tu d y   a n   a u to m a ted   s y st e m   h a s  b e e n   p ro p o se d   to   d e tec t  a n d   c a lcu late   th e   a re a   o f   tu m o r.   F o r  p r o p o se d   sy ste m   th e   e x p e ri m e n t  c a rried   o u t  w it h   1 5 0   T 1   w e ig h ted   M RI  im a g e s.  T h e   e d g e   b a se d   se g m e n ta ti o n ,   w a ters h e d   se g m e n tatio n   h a s  a p p li e d   f o r  tu m o r,   a n d   w a ters h e d   s e g m e n tati o n   h a s  u se d   t o   e x trac t  a b n o rm a l  c e ll s  f ro m   th e   n o rm a l  c e ll s  to   g e t  th e   tu m o r  id e n ti f ica ti o n   o f   in v o lv e d   a n d   n o n i n v o lv e d   a re a s  so   th a t  th e   ra d io lo g ist  d if f e re n ti a te  th e   a ff e c t e d   a re a .   T h e   e x p e ri m e n t   re su lt   sh o w s  tu m o r  e x trac ti o n   a n d   a re a   o f   t u m o r  f in d   t h e   w e a th e r  it   is  b e n ig n   a n d   m a li g n a n t.   K ey w o r d :   Gar d ien t  m a g n it u d e   MRI   So b el   W ater s h ed   s eg m e n tatio n   Co p y rig h t  ©   2 0 1 8   In stit u te o f  A d v a n c e d   E n g i n e e rin g   a n d   S c ien c e .    Al l  rig h ts re se rv e d .   C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   Me en ak s h i P ar ee k ,     Dep ar t m en t o f   C o m p u ter   Scie n ce   B an ast h ali  U n i v er s it y ,     R aj asth a n ,   I n d ia .   E m ail: p m ee n a k s h i8 6 @ g m ail. co m       1.   I NT RO D UCT I O N     A b n o r m al  d ev elo p m en t  o f   tis s u es  i n   t h e  b r ain   ca u s es  t h e  b r ain   t u m o r .   B a s icall y   B R A I N  i s   th e    co r e  p ar t ,   in   th e  h u m an   b o d y ,   ev er y   p ar t  h a v e  d if f er e n t  ce lls   an d   all  ce lls   h av e  th eir   o w n   ca p ab ilit ies,  s o m e  ce ll   g r o w s   w it h   th eir   o w n   f u n c tio n alit y   an d   s o m e  lo s e  th eir   ca p ab ilit y   an d   r esi s t  an d   g r o w   ab er r an t.  T h ese  m as s   co llectio n s   o f   th e  ce ll s   f o r m   t h e  tis s u e  w h ic h   i s   ca lled   as  “ t u m o r ”.   Am o n g   t h o s e  ce lls   s o m e  ar e  ca n ce r o u s   o r   s o m e  ar e  n o n - ca n ce r o u s .   B ased   o n   th o s e  ce lls ,   th e  tu m o r   ca n   d ef in ed   in   t w o   ca teg o r ies  b en ig n   a n d   m ali g n an t .  C en tr al  B r ain   T u m o r   R eg i s tr y   o f   th e  Un ited   State s   ( C B T R US)   in   Dec em b er   2 0 1 5   p u b lis h e d   a  r ep o r t,  ac c o r d in g   to   th is   s tat is tical   r ep o r t   b r ain   t u m o r   i s   t h e  s ec o n d   lead in g   ca u s e  o f   d ea th   in   ch i ld r en   a n d   L eu k e m ia   is   f ir s t  [1 ] .   B asicall y   b r ain   tu m o r   ca teg o r ized   in to   tw o   p ar ts :  B en ig n   an d   M alig n a n t .   T h e  W o r ld   H ea lth   Or g a n izatio n   ( W HO)   h ad   class if ied   t u m o r   i n to   4   Gr ad es,  Gr ad e  I   to   I V.   G r ad e  I   an d   g r ad e   I I   a r e  lo w   g r ad e  w h ic h   r ep r esen t s   B en ig n   T u m o r .   Gr ad e  I I I   an d   Gr ad e  I V  ar e  h ig h   g r ad e  w h ic h   r ep r esen ts   m ali g n an t  tu m o r   [2 ] .   Ma n y   d i f f er en t   i m a g in g   m o d alitie s   ar e  u s ed   in   th e  last   t w o   d ec ad es  to   id en tify   a n d   lo ca te  th e  an ato m ical  s tr u ct u r e  s u c h   as  X - R a y ,   C T   s ca n s   a n d   MRI   [ 3 ] .   B u t  d u e  to   t h e  ch a n g e  i n   ti m e  th e  h ig h   q u a lit y   i m ag e s   ar e  u s ed   to   d eter m i n e  t u m o r ,   w h ic h   is   k n o w n   as  MRI   ( Ma g n etic  R eso n an ce   I m ag e) .   T 1   w ei g h ted   an d   T 2   w ei g h ted   i m ag es  ar e  p ar t  o f   th e  MRI   [ 4 ].   An ato m ic  b e h av io r   o f   b r ain   is   s h o w n   t h r o u g h   t h e  MRI.   MRI  i s   also   u s ed   f o r   th e  s tu d y   t h e  i n ter n a l   s tr u ct u r e  o f   th e  h u m a n   b o d y .   R ad io lo g is t  v is u alize s   an d   an al y ze s   t h o s e  i m ag e s .   MRI  tec h n iq u es  co m p lete l y   b ased   o n   m ag n etic  f ie ld   [ 5 ] .   I n   MRI  elec tr o m a g n etic  w a v e s   ar e   u s ed   an d   th ese  w a v es  ar e  tr an s m it ted   in   th e  h u m a n   b r ain   a n d   s ig n al  ar e  r e co r d ed   an d   r ec o n s tr u cted   o n   i m ag e s   a n d   th e s e  i m a g es a r e  a n al y ze d   b y   co m p u ter   p r o g r am .   S h o w n   in   F ig u r e  1 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8776   IJ - I C T    Vo l.  7 ,   No .   2 ,   A u g u s t   20 1 8   :    71 –   76   72     ( a)   ( b )   ( c)     Fig u r e  1 .   ( a)   No r m al  B r ain ,   ( b )   B en ig n   T u m o r ,   ( c)   Ma lig n an t T u m o r       I n   m ed ical  i m a g e  p r o ce s s i n g ,   s eg m e n taio n   p la y s   a n   i m p o r ta n t   r o le  f o r   m o d elin g   o f   b r ain   a n d   co n s tr u ct   b r ain   atlases .   I t’ s   a  ch alle n g i n g   tas k   f o r   u s   to   s eg m e n t  p r o p e r   r eg io n   b ec au s e  DI C O M  i m a g e  h a v e  a  v ar iet y   o f   in f o r m atio n ,   s u c h   ar e  lo ca tio n ,   s h ap e,   in te n s it y ,   etc.   S o ,   th at   it  is   a  ted io u s   tas k   to   s e g m e n t   r eg io n   o f   i n ter est.   Fo r   s eg m en tat io n ,   m ed ical  i m ag in g   h as  d i f f er e n t  s e g m en ta t io n   ap p r o ac h es,  lik e  ed g e  b as ed ,   th r e s h o ld   b ase,   r eg io n   g r o w i n g   etc  [ 6 ] .       2.   SE G M E NT A T I O N    T o   c ar r y   o u t  i m a g e  s eg m e n ta tio n ,   th er e  ar e  m a n y   e x i s ti n g   s eg m e n tatio n   tec h n iq u es.  Se g m en tatio n   p lay s   k e y   tas k   f o r   Me d ical  im ag e s   to   p er f o r m   p r e  an d   p o s t  s u r g ical  p lan n i n g ,   ea r l y   d et ec tio n .   T o   ca r r y   o u t   i m a g e  s eg m e n tatio n ,   th er e  ar e  m an y   e x is ti n g   s e g m e n tat io n   t e ch n iq u es.  Se g m en ta tio n   p la y s   k e y   ta s k   f o r   m ed ica l  i m a g es to   p er f o r m   p r e  an d   p o s t su r g ical  p lan n i n g ,   ea r l y   d ete ctio n .     2 . 1 .     Reg io n B a s ed  Seg m ent a t io n   R eg io n   b ased   s eg m e n tatio n   tech n iq u e  in cl u d e  re g io n   g r o w i n g   an d   re g io n   s p litt in g   an d   m er g in g .   B y   r eg io n   g r o w i n g   m eth o d ,   p ix el s   ar e  g r o u p ed   in   a  s u b   r eg io n   f r o m   lar g e  r e g io n .   I n   th i s   ap p r o ac h   o n e  “seed ”  p o in t  f i n d   o u t f ir s tl y ,   w h er e  th e  n ei g h b o r in g   p i x els  ar e  g r o w in g ,   t h at  h a v e  id en tica l  ch ar ac ter is tic s   o f   t h e  s ee d   [ 7 ] .   I n   r eg io n   s p litt i n g   m et h o d ,   g r o w i n g   r eg io n s   ar e  s p lit  in   to p   d o w n   d ir ec tio n ,   in   s p litt i n g   r e m o te  p ar t  is   m o r e  h o m o g en eo u s   t h a n   t h e  w h o le.   I f   ad j ac en t  r eg io n   ar e  g et,   s e lecte d   r eg io n s   ar e  m er g ed   u s i n g   r e g io n   m er g i n g   m et h o d   in   w h ich   w ee k   b o u n d ar ies  ar e  m er g ed   an d   r o b u s t  e d g es  ar e  e m b o s s ed .     I n   r e g io n   g r o w i n g   s p lit  a n d   m er g e   m et h o d   is   th e   a m b i g u o u s .   E v er y   r eg io n   co u ld   b e  d i v id ed   in to   s u b   r eg io n s ,   a n d   t h e  s u i tab le  r eg io n s   co u ld   b e  m er g ed   in to   a  o n e  r eg io n   [ 8 ] .     2 . 2 .   T hres ho ldi ng   B a s ed  Seg m e n t a t io n   T h r esh o ld in g   i s   an o th er   tec h n iq u e  o f   s eg m e n tatio n .   I t  is   an   in te n s it y   b ased   m et h o d   o f   s eg m en tatio n .   I n   th i s   m et h o d   f ir s tl y   f i n d   th e  p ix el  v a lu e  o f   i m a g es,  s o   th at  t h e  r eg io n   o f   i n ter est  s e g m e n t.  T h en   ap p l y   t h r es h o ld   v alu e  h as  ap p lied   to   im ag e  p ix el  v alu e s ,   th o s e  r eg io n s   h a v e  th e  b lack   b ac k g r o u n d   an d   h ig h er   i n ten s i t y   ca n   al s o   b e  s eg m e n ted   [ 9 ] .   T h r esh o ld   v alu e  i s   d ec id ed   o n   th e  b asis   o f   ad j ac en t  p ix el,   an d   g et  s eg m e n ted   p ar t  [ 10 ] .   B ec au s e  o f   i n ten s it y   d ep en d e n t  i m a g e  h av e   n o i s e  a n d   w ea k   b o u n d ar ies,  to   r e m o v e  n o is e  d etec t  b o u n d ar ies   s o m e  m o r p h o lo g ical  o p er ati o n s   ar e  u s ed   w it h   th r es h o ld   m et h o d s   [ 7 ] .     2 . 3 .   E dg e  o r  B o un da ry   B a s ed  Seg m ent a t io n   B ec au s e  o f   th e  i n te n s it y   s o m e  ed g es  ar e  s tr o n g   an d   s o m e   o f   th e m   ar e  s tr o n g .   I m a g e  ed g es  ar e  d ep en d in g   o n   in ten s it y   o f   p i x els.  So m e  lin e s   ar e  r o o f   an d   r a m p   ed g es.  I f   t h e  in   t h e  i m a g e  g r a y   to n e  is   h i g h ,   th en   it  tr an s f o r m s   i n   th e  ed g es .   T h e  ed g es  r ep r esen t  co n tin u i t y   an d   d is co n ti n u it y   o f   a n   o b j e ct.   T o   d etec t  ed g es  p er w itt  e d g e  d etec tio n ,   r o b er t  e d g e  d etec tio n   an d   s o b el  ed g e  d etec tio n   m et h o d s   ar e  u s ed   f o r   ed g e  d etec tio n   [ 11 ] .       3.   P RO P O SE D  M E T H O DO L O G Y    T h e  pr o p o s ed   s y s te m   m ai n l y   h as  f o u r   m o d u les,  I m ag e  ac q u is itio n ,   s e g m e n tatio n ,   tu m o r   d etec tio n   an d   ar ea   ca lcu latio n   an d   co v er a g e  o f   th e   tu m o r .   Se g m e n tatio n   is   ca r r ied   o u t  w it h   w ate r s h ed   tech n iq u e.   T h e   f o llo w in g   F i g u r e   2   s h o w i n g   t h e  p r o p o s ed   w o r k .       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
IJ - I C T     I SS N:  2252 - 8776       B r a in   Tu mo r   Dete ctio n   U s in g   W a th er s h ed   S eg men ta tio n   Tech n iq u es a n d   A r ea   . . .   ( Meen a ksh i P a r ee k )   73                     Fig u r e  2 .   P r o ce s s   o f   B r ain   T u m o r   Se g m e n tatio n   a n d   I ts   A r ea   C alcu la tio n       I n   th i s   s ec tio n ,   w e  p r o p o s ed   a  s y s te m   th a t  co u ld   s e g m en t  an d   ex tr ac t  t h e  t u m o r   f r o m   M R I   i m ag e s .     A ll   ex p er i m e n tal  w o r k   is   d o n e  w it h   MRI  i m a g e s   an d   M A T L A B .   T h e  f o llo w i n g   s tep s   ar e  u s ed   to   d etec t  an d   s eg m e n t   th e  tu m o r   an d   f in d   it s   ar ea .   a.   I n p u t M R I   i m a g e.   b.   C o n v er t i m a g e  i n   g r a y   i m a g e  u s i n g   r g b 2 g r a y   f u n ct io n   i n   MA T L A B   f o r   s e g m en t at io n .   c.   I n   th e  t h ir d   s tep   r e m o v e  all  s m all  co n n ec t  o b j ec t  th o s e  ar e  h av e  f e w er   t h an   p i x el  P   f r o m   b in ar y   i m ag e   u s i n g   a  b w ar ea o p en   f u n ctio n   i n   M A T L A B .   d.   I n   th e  f o u r t h   s tep   su p p r ess   lig h t str u ctu r e s   co n n ec ted   to   i m a g e  b o r d er   w it h   i m clea r b o r d er   f u n ct io n .   e.   I n   th e  f i f th   s tep ,   f o r   g r ad ien t o f   th e  i m a g e  u s i n g   So b el  Op er ato r .   f.   I n   th e  s i x t h   s tep   wa ter s h ed   is   ap p lied   to   ex tr ac t  d if f er en t  p i x els  f r o m   t h e  b ac k g r o u n d   f o r   s eg m e n tatio n   an d   d etec tio n .   g.   A t t h e  las t step   c alcu la te  th e  ar ea   o f   th e  t u m o r   s e g m en ted   p ar t     3 .1 .    I m a g e   Ac qu is iitio n   T h e  p r o p o s ed   ex p er im e n t  ca r r ied   o u t  w it h   d if f er e n t  m o d u le .   I m a g e  ac q u is it io n   is   f ir s t  m o d u le.   W e   h ad   d o n e  ex p er i m en ta tio n   w it h   1 5 0   MRI  im ag e s   tak e n   f r o m   “f i g s h ar e  b r ain   d ata  s et”.   T h is   b r ain   tu m o r   d ataset   co n tain i n g   3 0 6 4   T 1 - w e ig h ted   co n tr ast - en h a n ce d   i m a g e  o f   2 3 3   p atien ts   w it h   t w o   k i n d s   o f   b r ain   tu m o r ,   f o r   th e   ex p er i m e n t 5 0   MRI  i m a g es a r e  ca r r ied   o u t.     3 . 2 .   Wa t er s hed Seg m ent a t io n      T h er e  ar e  m an y   s eg m e n tati o n   tech n iq u e s .   I n   o u r   w o r k   w e  h a v e  u s ed   w ater s h ed .   W ater s h ed   s eg m e n tatio n   is   a   f a m o u s   “ ed g e   b ased   s eg m e n tatio n ”  al g o r ith m .     B asical l y   w at er s h ed   ter m   is   u s ed   i n   g eo g r ap h y   also ,   r elate d   to   th e   w ater ,   m ea n s   w ater   i s   d r ain ed   i n   t h e  p ar tic u lar   ar ea   [ 3 ] .   T he   w a ter s h ed   s eg m en tatio n   d ep en d s   u p o n   th e  f lo w   o f   w ater ,   w h en   t w o   d if f er en t  w ater   b o d ies  ar e  m e eti n g   t h e n   th e y   b u i ld   d a m s .   T h e  w ater   m o u n ted   u n t il  all  p ea k s   in   t h e  m ap   ar e  ab s o r b e d .   I n   im a g e  p r o ce s s in g   th e  d a m s   ar e  “ W ater s h e d ”  an d   im a g es  ar e   s eg m e n ted   b y   d a m s   an d   all  s eg m e n ted   p ar t  is   ca tch m e n t  b asin   [ 12 ] .   M ain l y   w ater s h ed   is   “ Gr ad ien t  B ased   Seg m en ta tio n ”  m et h o d ,   g r ad ien t  v a lu e s   d ep en d   o n   th e  p ix e l’ s   in te n s it y .   T h e  h i g h er   in te n s it y   g r ad ien t  r eg io n   i s   “ W ater s h ed ”,   w h ic h   is   d iv id ed   in   n ea r est lo ca l  m i n i m a  li k e  “B asin ”  [ 13] .   I n   th i s   p ap er   w a ter s h ed   s e g m e n tatio n   h a v e  u s ed   f o r   b r ain   tu m o r   s e g m e n tatio n   f r o m   M R I   im ag e s .   W e  ass u m e  h   is   h i g h est  i n ten s it y   p o in t,  f o r   th e  i m a g e  g r ad ien t  m ap p in g ,   w e  c h ec k   all  t h e  p ix el s   in   h ,   an d   s e g m e n t   i m a g e  u s i n g   th eir   n ea r est  p ix el  [ 1 4 ] .   F o llo w in g   s tep s   ar e  f o r   w ater s h ed   s eg m e n tatio n   tech n iq u e,   h o w   i t     w il l  w o r k .   a.   W e  ch ec k   th e  n e i g h b o r in g   p ix el  f r o m   ca tc h m e n t  t h e n ,   w e  e x a m in e  t h e  n e ig h b o r in g   p ix el  in   h ei g h t  h ,   i f   w e  f o u n d   th e  p ix e ls   t h en   w e  la b eled   it a n d   r ep ea t th is   p r o ce s s .   b.   I f   o u r   s ea r ch ed   p ix el  is   in   n ea r est  p ix el  an d   h av e  t w o   d if f er e n t  L ab els  th e n   w e  d ec lar e  th is   as  a  n e w   L ab e l  W   th at  is   o u r   “w ater s h ed   p ix el”.   I n   th i s   s i tu at io n   a  d a m   is   b u ilt  w h ic h   s ep ar ate  2   b asin s   o r   2     d if f er e n t  L ab els.   c.   Af ter   t h at,   all  w ater s h ed   p ix el s   ar e  clu b   an d   s e g m e n t  t h e  o b j ec t  w h ic h   w e  w a n t  to   s eg m e n t.  A t  t h e  f in al   s tep   w h er e  w e  g et  w h at  w e  f i n d   m ea n s   t h er e  is   n o   m o r e  n ei g h b o r in g   p i x el  to   ch ec k   in   h   [ 1 4 ] .   Sh o w n   in   F ig u r e  3   an d   Fig u r e  4 .             i n p u t   M RI   Im    age s       S e gm e n t at i on   ( Wat e r s h e d )       T u m o r   De t e c t i on     Ar e a  Calc u la t i on   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8776   IJ - I C T    Vo l.  7 ,   No .   2 ,   A u g u s t   20 1 8   :    71 –   76   74             Fig u r e   3 .   W ater s h ed   Seg m en t atio n   w it h     C atch m e n t B asi n     Fig u r e   4 .  W ater s h ed   P r in cip le  o f   Si m p l if ied   T o   T w o   Di m en s io n       W ater s h ed   s e g m e n tat io n   i s   ed g e  b ased   s e g m e n tatio n   w h ich   f ir s t  u s es   i m ag e  ac q u is i tio n   tec h n iq u e  a n d   th en   t h e  g r ad ien t  m a g n itu d e  o f   th e  i m ag e  i s   p er f o r m ed   [ 15 ] .   Gr ad ien t  o f   f   at  co o r d in ates  ( x ,   y )   is   d ef in ed   as   t w o   d i m e n s io n al  co lu m n   v ec t o r   s h o w n   i n   E q u atio n   ( 1 )   a n d   th e  m a g n itu d e  o f   v ec to r   ∇   f   d en o ted   as  M( x ,   y )   as  in   E q u at io n   ( 2 ) .   Gx   A n d   g x   a r e  s o b el  o p er ato r s ,   ca lled   as  m as k   co e f f ic ien t   3,   s h o w n   i n   E q u atio n   ( 3 )   an d   ( 4 )   [ 7 ] .   I n   s o b el  o p er ato r   t w o   co n v o lu tio n   k er n el  ar e  u s ed   v er tic al  an d   h o r izo n tal  to   d etec t c o n tr ast [ 1 6 ] .     =   ( ) = [   ] =                                                                                  ( 1 )     [ , ] =  ( ∇ ) = √  2 +  2                                                               ( 2 )      =   = ( 7     + 2 8 + 9 ) − ( 1     + 2 2 + 9 )                                               ( 3 )      =   = ( 7     + 2 8 + 9 ) − ( 1     + 2 2 + 9 )                                      ( 4 )       4.   RE SU L T   AND  DI SCUS SI O N    I n   th is   s ec tio n   w e  d is c u s s   ab o u t  th e  ex p er i m en t  r es u lt.  Fo r   s eg m e n tatio n   an d   to   d etec t  tu m o r   w e   d ev elo p ed   GUI   in   MA T L A B .   T h e  tu m o r   is   s eg m e n ted ,   u s i n g   th e  w ater s h ed   s eg m e n tatio n   m et h o d .   W ater s h ed   s eg m e n t  is   v er y   u s ef u l  i n   m e d ical  f ield   b ec au s e  th i s   m et h o d   s o lv e  th e  p i x el  o v er lap p in g   p r o b lem   in   g r a y     s ca le  i m a g e .   W e  d ev elo p ed   a  GUI   f o r   o u r   p r o p o s ed   s y s te m ,   f ir s t l y   s y s te m   tak e  M R I   i m a g es  f r o m   d at ab ase,   an d   ex tr ac t  s e g m e n ted   tu m o r   p ar t.  W ith   t h e  h elp   o f   th r e s h o ld i n g ,   w e  d ec id e  w h et h er   th e   tu m o r   is   “ B e n i g n ”  a n d   “ Ma li g n an t”   an d   ca lcu lated   th e  tu m o r   co v er a g e  an d   t u m o r   ar ea .   W e  ca lcu late  th e  t u m o r   ar e a  o n   th r ee   d if f er en t  ca s es  o f   i m a g e s   s u c h   as  n o n   tu m o r ,   b en i g n   t u m o r   an d   m al i g n a n t  t u m o r .   T h e  f o llo w i n g   GUI   s h o w s   th e  t h r ee   d if f er e n t c ase s .   I n   ca s e  o f   n o r m al  b r ain   i m a g e  w e  g et  t h e  tu m o r   ar ea   is   0   m m 2   a n d   n o   s e g m en ted   tu m o r   p ar t.         5.   B I NARY   RO B UST   I NVAR I A NT   SC AL AB L E   K E Y  P O I NT S ( B RIS K )   T H E   M E T H O D   Descr ip tio n   o f   th e  k e y   s ta g es  in   B R I SK,  n a m el y   f ea t u r e  d etec tio n ,   d escr ip to r   c o m p o s itio n   an d   k e y   p o in t  m atc h i n g   to   th e  le v el  o f   d etail   th at  t h e  m o tiv a ted   r ea d er   ca n   u n d er s tan d   a n d   r ep r o d u ce .   I t is i m p o r tan t  to   n o te  t h at  t h e  m o d u lar it y   o f   t h e  m et h o d   allo w s   t h e  u s e   o f   th e   B R I SK  d etec to r   i n   co m b i n atio n   w it h   a n y   o t h er   k e y   p o in t  d escr ip to r   an d   v ice  v er s a,   o p tim izin g   f o r   t h e  d esire d   p er f o r m an c e   an d   t h e  ta s k   at  h a n d   [ 9 ].   Sh o w n   a s   i n   Fig u r e  5 ,   Fig u r e  6 ,   an d   Fig u r e  7 .               Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
IJ - I C T     I SS N:  2252 - 8776       B r a in   Tu mo r   Dete ctio n   U s in g   W a th er s h ed   S eg men ta tio n   Tech n iq u es a n d   A r ea   . . .   ( Meen a ksh i P a r ee k )   75           Fig u r e   5 .   GUI   f o r   No r m al  B r ain   I m a g e   Fig u r e   6 .   GUI   f o r   B en ig n   T u m o r   I m ag e                 Fig u r e   7 .   GUI   f o r   Ma lig n a t T u m o r   I m ag e       6.   CO NCLU SI O N  AND  F U T U RE   WO RK     I n   m ed ical   i m a g e  p r o ce s s in g   t h er e  ar e  s o   m an y   s e g m en tatio n   tech n iq u es.  I n   t h is   p ap er   w e  p r esen t  an   au to m ated   s y s te m   to   d etec t  an d   class i f y   t h e  b r ain   tu m o r .   T h esh o ld in g   is   ap p lied   to   e x tr ac t  o b j ec t   f r o m   b ac k g r o u n d .   Fo r   th e  s e g m en t atio n   w e  u s ed   w ater s h ed   m e th o d   an d   w e   class if y   t h e  tu m o r   i n   t w o   clas s e s   “ B en i g n ”  a n d   “ Ma li g n a n t”.   W e  ca lcu late   th e   t u m o r   ar ea   w i th   th r ee   ca s e s   s u c h   as   n o r m al  b r ai n   i m a g e,   m a lig n a n t   i m a g e  an d   b en i g n   i m a g e.   W e  g et  0   mm 2   w it h   n o r m al  i m ag e.   W ater s h ed   s e g m e n t   h a v e  o n e   d is ad v an ta g e  i s   o v er   s e g m e n ta tio n .   T o   o v er co m e  th i s   ad v a n t ag e  m ar k er   co n tr o ller   ar e  u s ed .   I n   o u r   f u tu r e  w o r k   w e  u s e  w ater s h ed   m et h o d   w it h   m ar k er   co n tr o ll er   an d   s o m e  f u zz y   tech n iq u es a n d   class if y   t h e  tu m o r   w i th   S VM   clas s if ier .       RE F E R E NC E S   [ 1 ]   S e h g a l,   A . ,   G o e l,   S . ,   M a n g ip u d i ,   P . ,   M e h ra ,   A . ,   Ty a g i,   D.,   “ Au to ma ti c   b r a in   tu m o r  se g me n t a ti o n   a n d   e x tra c ti o n   i n   M R  ima g e s.  In   Ad v a n c e s in   S i g n a l  Pro c e ss in g   ( CAS P) ” ,   C o n f e re n c e   o n   ( p p .   1 0 4 - 1 0 7 ),   J u n e   2 0 1 6 .   IE EE .   [ 2 ]   L iu ,   J.,   L i,   M . ,   W a n g ,   J.,   W u ,   F . ,   L iu ,   T . ,   P a n ,   Y. ,   “ A   su rv e y   o f   M RI - b a se d   b ra i n   t u m o r  se g m e n t a ti o n   m e th o d s” .   T sin g h u a   S c ie n c e   a n d   T e c h n o l o g y ,   1 9 ( 6 ),   5 7 8 - 5 9 5 .   2 0 1 4 .   [ 3 ]   Dh a g e ,   P . ,   P h e g a d e ,   M .   R. ,   S h a h ,   S .   K. ,   “ W a ter sh e d   se g me n t a ti o n   b r a in   tu m o r  d e tec ti o n .   I n   Per v a siv e   Co mp u ti n g   ( ICPC) ” ,   2 0 1 5   In ter n a ti o n a l  Co n f e re n c e   o n   (p p .   1 - 5 ) ,   Ja n u a ry   2 0 1 5 .   IEE E.   [ 4 ]   S h a rm a ,   M . ,   &   S i n g h ,   S . ,   “ A   M o d if ied   a n d   Im p ro v e d   M e t h o d   f o r  D e tec ti o n   o f   T u m o r  in   Bra in   Ca n c e r” .   In ter n a ti o n a l   J o u rn a l  o f  Co m p u ter   A p p l ica ti o n s ,   9 1 ( 6 ),   2 0 1 4 .   [ 5 ]   G o n d a l,   A .   H.,   &   Kh a n ,   M .   N.  A . ,   “ A   re v ie w   o f   f u ll y   a u to m a te d   tec h n i q u e s  f o r  b ra in   t u m o r  d e t e c ti o n   f ro m   M R   im a g e s ” .   In ter n a ti o n a l  J o u rn a l  o f   M o d e rn   E d u c a ti o n   a n d   Co m p u te r S c ien c e   ( IJ M ECS ) ,   5 (2 ),   5 5 .   [ 6 ]   Ba wa g e   , R.   c h a n d a n e ,   N.,   P h a d   V .   Zarg a r,   S . ,   “ K - M e a n s  Clu s terin g   b a se d   Bra in   T u m o r  De te c ti o n   a n d   A re a   Ca l c u latio n   in   M RI   W it h   G ra p h i c a l  u se r  In terf a c e ” .   In ter n a ti o n a l   J o u r n a l   o f   E n g i n e e rin g   Res e a rc h   &   T e c h n o lo g y   ( IJ ER T ),   4 (1 1 ) :  3 7 8 .   [ 7 ]   Ba ra i y a ,   N.,   &   M o d i ,   H.,   “ Co m p a ra ti v e   stu d y   o f   d if fe re n t  m e th o d s  f o r  b ra in   tu m o r  e x trac ti o n   f ro m   M RI  im a g e s  u sin g   im a g e   p ro c e ss i n g ” .   In d ia n   J o u rn a l  o f  S c ien c e   a n d   T e c h n o lo g y ,   9 ( 4 ) ,   2 0 1 6 .   [ 8 ]   S o n a w a n e ,   M .   S . ,   D h a w a le,  C.   A . ,   “ A  b rie f  s u rv e y   o n   im a g e   se g me n t a ti o n   me th o d s ” .   I n   IJCA   P r o c e e d in g s  o n   Na ti o n a l   c o n f e re n c e   o n   Dig it a l  Im a g e   a n d   S ig n a l  P ro c e ss in g .   2 0 1 5 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8776   IJ - I C T    Vo l.  7 ,   No .   2 ,   A u g u s t   20 1 8   :    71 –   76   76   [ 9 ]   L a k sh m i,   A . ,   A ri v o li ,   T . ,   “ Bra i n   T u mo r  S e g me n t a ti o n   a n d   i ts  Are a   Ca lcu la ti o n   i n   Br a in   M R  Ima g e s  u sin g   K - M e a n   Clu ste rin g   a n d   F u zz y   C - M e a n   Al g o rit h m ” .   2 0 1 5 .   [ 1 0 ]   Kh a n ,   M .   W . ,   “ A   su rv e y :  i m a g e   se g m e n tatio n   tec h n iq u e s” .   In ter n a ti o n a l  J o u rn a l  o f  F u t u re   Co mp u ter   a n d   Co mm u n ica ti o n ,   3 (2 ) ,   8 9 ,   2 0 1 4 .   [ 1 1 ]   Zaito u n ,   N.  M . ,   &   A q e l,   M .   J.,   “ S u rv e y   o n   ima g e   se g me n t a ti o n   tec h n iq u e s ” .   P r o c e d ia  Co m p u ter   S c ien c e ,   6 5 ,   7 9 7 - 8 0 6 ,   2 0 1 5 .   [ 1 2 ]   Ba lafa r,   M .   A . ,   Ra m li ,   A .   R. ,   S a rip a n ,   M .   I. ,   M a sh o h o r,   S . ,   “ Re v iew   o f   b ra in   M RI  im a g e   se g m e n tatio n   m e th o d s” .   Arti fi c ia l  I n telli g e n c e   Rev iew ,   3 3 ( 3 ),   2 6 1 - 2 7 4 ,   2 0 1 0 .   [ 1 3 ]   S a lm a n ,   N.,   “ Im a g e   se g m e n tatio n   b a se d   o n   w a ters h e d   a n d   e d g e   d e t e c ti o n   tec h n iq u e s” .   I n t.   Ara b   J .   In f.   T e c h n o l . ,   3 (2 ) ,   104 - 1 1 0 ,   2 0 0 6 .   [ 1 4 ]   Ju n g ,   C.   R. ,   S c h a rc a n sk i,   J.,   “ Ro b u st  w a ters h e d   se g m e n tatio n   u si n g   w a v e lets” .   Ima g e   a n d   Vi si o n   C o mp u t in g .   2 3 (7 ) ,   661 - 6 6 9 ,   2 0 0 5 .   [ 1 5 ]   S a lm a n ,   S .   D.,   &   Ba h ra n i,   A .   A . ,   “ S e g m e n tatio n   o f   tu m o r  t issu e   in   g ra y   m e d ica l  i m a g e s  u sin g   w a ters h e d   tran sf o r m a ti o n   m e th o d ” ,   In ter n a ti o n a l  J o u rn a l  o f   Ad v a n c e me n ts i n   Co mp u t in g   T e c h n o l o g y ,   2 (4 ) ,   2 0 1 0 .   [ 1 6 ]   Jo sh i,   C. ,   P u ro h it ,   G .   N.,   M u k h e r jee ,   S . ,   M u lt is p e c tral  S a telli te  Im a g e   Re tri e v a l  Us in g   T h e   Co m b in a ti o n   o f   F e a tu re s  Co lo r,   S h a p e   a n d   T e x tu re .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.