I AE S In t er na t io na l J o urna l o f   Art if icia l In t ellig ence   ( I J - AI )   Vo l.  1 5 ,   No .   4 ,   A u g u s t 2 0 2 6 ,   p p .   3 5 9 1 ~ 3 6 0 2   I SS N:  2 2 5 2 - 8 9 3 8 ,   DOI : 1 0 . 1 1 5 9 1 /ijai.v 15 .i 4 . p p 3 5 9 1 - 3 6 0 2           3591     J o ur na l ho m ep a g e :  h ttp : //ij a i . ia esco r e. co m   YO L O - ba sed  dee p learning  f o r  t o o th  de tect io n ,  seg menta tion,  a nd numbering   in  pano ra mic rad io g ra phs       Sri O k t a m uli a ni 1 ,   L uq y a na   M a hd iy a h 1 ,   H a rit s ul H a q 1 ,   Nesa   P er da na   P utr i 2 ,   Wula n da ni L iza   P utr i 3   1 D e p a r t me n t   o f   P h y si c s,  F a c u l t y   o f   M a t h e m a t i c s  a n d   N a t u r a l   S c i e n c e s ,   U n i v e r si t a s   A n d a l a s ,   P a d a n g ,   I n d o n e s i a   2 D i v i si o n   o f   D e n t i st r y ,   D e n t a l   C l i n i c ,   D r .   M u h a mm a d   Ze i n   R e g i o n a l   G e n e r a l   H o sp i t a l ,   P a i n a n ,   I n d o n e s i a   3 D e p a r t me n t   o f   O r t h o d o n t i c s ,   F a c u l t y   o f   D e n t i st r y ,   U n i v e r s i t a s A n d a l a s,  P a d a n g ,   I n d o n e si a       Art icle  I nfo     AB S T RAC T   A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   Oct  1 4 ,   2 0 2 5   R ev is ed   Ma y   1 3 ,   2 0 2 6   Acc ep ted   Ma y   2 4 ,   2 0 2 6       P a n o ra m ic  d e n tal  ra d io g ra p h s  a re   e ss e n ti a l  fo r   d iag n o sis   a n d   trea tme n t  p lan n in g ,   b u t  a re   d iff icu lt   t o   in terp re t  d u e   t o   o v e rlap p i n g   a n a to m ica l   stru c tu re s  a n d   li m it e d   ima g e   q u a li ty .   Au t o m a ti n g   to o th   d e tec ti o n ,   se g m e n tatio n ,   a n d   n u m b e rin g   c a n   e n h a n c e   c li n ica l  e fficie n c y   a n d   re d u c e   o b se rv e r  v a riab il it y .   Th is   stu d y   d e v e lo p e d   a   y o u   o n l y   l o o k   o n c e   v e rsio n   8   ( YO LOv 8 ) - b a se d   d e e p   lea rn i n g   m o d e l   fo r  a u to m a ti c   d e tec ti o n   a n d   se g m e n tatio n   o f  tee th   in   p a n o ra m ic  ra d io g ra p h s.  A  d a tas e t  o f  3 0 2   ima g e s   c o n tain i n g   9 , 0 0 9   a n n o tate d   tee t h   wa s  d iv i d e d   in to   7 0 %   train i n g ,   2 0 %   v a li d a ti o n ,   a n d   1 0 %   tes ti n g   se ts.   Tee th   we re   lab e led   u si n g   t h e   F e d e ra ti o n   De n taire   In tern a ti o n a le   ( F DI )   two - d i g it   n u m b e rin g   sy ste m   with   b o u n d i n g   b o x e s  a n d   se g m e n tati o n   m a sk s.   M o d e l  p e rfo rm a n c e   wa s  a ss e s se d   u sin g   p re c isio n ,   re c a ll ,   F 1 - sc o re ,   a n d   m e a n   a v e ra g e   p re c isio n   (m AP)  a t   in ters e c ti o n   o v e r  u n io n   ( Io U )   t h re sh o l d s  o f   0 . 5   a n d   0 . 5 – 0 . 9 5 .   T h e   m o d e l   a c h iev e d   b o u n d in g   b o x   p re c isio n ,   re c a ll ,   a n d   F 1 - sc o re   o f   0 . 9 0 7 5 ,   0 . 9 3 5 2 ,   a n d   0 . 9 2 1 2 ,   re sp e c ti v e ly ,   a n d   se g m e n tati o n   sc o re s  o f  0 . 9 0 7 8 ,   0 . 9 3 4 4 ,   a n d   0 . 9 2 0 9 .   Bo u n d i n g   b o x   m AP@ 0 . 5   re a c h e d   0 . 9 5 1 0   a n d   m a sk   m AP@0 . 5   w a s  0 . 9 5 0 4 ,   wh il e   stricte r  th re sh o ld s  l o we re d   p e rfo rm a n c e   to   0 . 7 7 6 3   a n d   0 . 6 8 9 6 .   Clas s - wise   a n a ly sis  sh o we d   h i g h   a c c u ra c y   o v e ra ll   b u t   re d u c e d   p e rfo r m a n c e   o n   p o ste rio r  tee t h   d u e   t o   a n a to m ic a l  o v e rlap   a n d   p e rip h e ra l  ima g e   q u a li ty .   YO LOv 8   e n a b les   fa st,  a c c u r a te,  a n d   ro b u st   to o t h   d e tec ti o n   a n d   se g m e n tatio n ,   su p p o r ti n g   re a l - ti m e   c o m p u ter - a id e d   d iag n o sis  i n   o rth o d o n ti c s,   p r o sth o d o n ti c s,  a n d   fo re n sic   d e n ti stry .   K ey w o r d s :   Dee p   lear n in g   Den tal  im ag in g   Pan o r am ic  r ad i o g r ap h   Seg m en tatio n   T o o th   d etec tio n   T o o th   n u m b e r in g   Y o u   o n ly   lo o k   o n ce   T h is i s  a n   o p e n   a c c e ss   a rticle   u n d e r th e   CC B Y - SA   li c e n se .     C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   Sri  Ok tam u lian i   Dep ar tm en t o f   Ph y s ics,  Facu lty   o f   Ma th e m atics a n d   Natu r al  Scien ce s ,   Un iv er s itas   An d alas   L im au   Ma n is   C am p u s ,   Pad an g   2 5 1 6 3 ,   I n d o n esia   E m ail: sr io k tam u lian i@ s ci. u n an d . ac . id       1.   I NT RO D UCT I O N   Pan o r am ic  r ad io g r ap h y   is   an   e x tr ao r al  im ag in g   tech n i q u e  th at  ca p tu r es  a  co m p r eh en s iv e  v iew  o f   th e   m ax illo f ac ial  r eg io n ,   in clu d in g   th e  m an d ib le,   m a x illa,  an d   th eir   s u p p o r tin g   s tr u ct u r es.  I t  is   wid ely   u s ed   in   d en tis tr y   b ec au s e  it  is   s im p le  to   p er f o r m ,   p r o v id es  co v er ag e  o f   all  teeth   an d   jaws,  an d   d eliv er s   a  r elativ ely   lo w  r ad iatio n   d o s e.   C lin icall y ,   p an o r am ic  r ad io g r ap h s   ar e  em p lo y ed   to   d iag n o s e  jaw  f r ac tu r es,  ev alu ate   tem p o r o m a n d ib u lar   jo in t  ( T MJ)   s y m m etr y ,   ex am in e  to o t h   r o o t  m o r p h o l o g y ,   d etec t  cy s ts   an d   lesi o n s ,   an d   ass es s   d en titi o n   d u r in g   g r o wth   an d   d ev elo p m en t  [ 1 ] – [ 3 ] .   Alm o s t  all  d en tal  tr ea tm en ts   r eq u ir e  co m p lem en ta r y   r ad io g r a p h ic  ex a m in atio n s   to   s u p p o r t a cc u r ate  d iag n o s is   an d   o p tim al  tr ea tm e n t p lan n i n g   [ 4 ] ,   [ 5 ] .   Desp ite  th ese  ad v an tag es,  p an o r am ic  r ad io g r ap h s   s u f f er   f r o m   in h er e n t  lim itatio n s   r elate d   to   th e   p h y s ics  o f   im ag in g .   C o m p ar e d   with   i n tr ao r al   r ad io g r ap h y ,   p an o r am ic   im ag es  h av e   lo wer   s p atial  r eso lu tio n ,   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8 9 3 8   I n t J Ar tif   I n tell ,  Vo l.  1 5 ,   No .   4 ,   Au g u s t 2 0 2 6 :   3 5 9 1 - 3 6 0 2   3592   ar e  s u b ject  to   g e o m etr ic  d is to r tio n ,   an d   o f ten   d is p lay   o v er lap p in g   an at o m ical  s tr u ctu r es  [ 6 ] – [ 8 ] .   T h ese  f ac to r s   m ak e  in ter p r etatio n   co m p lex   an d   tim e - c o n s u m in g ,   a n d   th ey   m ay   co n t r ib u te   to   v ar iab ilit y   b etwe en   clin ician s .   As  a  r esu lt,  th er e  h as  b ee n   g r o win g   in ter est  in   d ev elo p in g   co m p u ter - aid ed   d iag n o s ti c  s y s tem s   th at  ca n   au to m atica lly   in ter p r et  p an o r a m ic  im ag es a n d   s u p p o r t  d ec is io n - m ak i n g   in   d en tal  p r ac tice  [ 9 ] – [ 1 1 ] .   Ar tific ial  in tellig en ce   ( AI )   te ch n o lo g y   h as  b r o u g h t  s ig n if i ca n t  ad v a n ce s   in   t h e  f ield   o f   m ed ical   im ag e  an aly s is .   AI   ca n   h elp   ac ce ler ate  an d   en h an ce   th e  im ag e  id en tific atio n   an d   an al y s is   p r o ce s s .   Ma ch in e  lear n in g   is   a  b r an c h   o f   s cien c e  th at  s tu d ies  alg o r ith m s   an d   s tatis t ical  m o d els,  en ab lin g   c o m p u ter   s y s tem s   to   p er f o r m   s p ec if ic   task s   with o u t  r e q u ir in g   ex p licit  in s tr u ctio n s .   T h is   tech n o lo g y   r elies  o n   p atter n s   an d   co n clu s io n s   d e r iv ed   f r o m   d ata .   T o   o b tain   th ese  p atter n s   a n d   co n clu s io n s ,   m ac h i n e  lear n in g   alg o r ith m s   b u ild   m ath em atica l  m o d els  b ased   o n   s am p le  d ata  k n o wn   as  tr ain in g   d ata  [ 1 2 ] .   Ma c h in e  lear n in g   alg o r ith m s   ar e   d iv id ed   in to   th r ee   ty p es.  First,  s u p er v is ed   lear n in g   is   a  m ac h in e  lear n in g   tech n iq u e  in   wh ich   a  m o d el  is   tr ain ed   to   m a k e  p r ed ictio n s   b ased   o n   lab eled   tr ain in g   d ata.   Seco n d ,   u n s u p er v is ed   lear n i n g   s tu d ies  p atter n s   an d   r elatio n s h ip s   in   d ata  wit h o u t  lab els.  T h ir d ,   r ein f o r ce m en t  lear n in g   is   a  m ac h in e   lear n in g   m o d el  th at   m ak es d ec is io n s   th r o u g h   tr ial  an d   er r o r .   R ec en t  ad v an ce s   i n   AI   h av e   l ed   to   s ig n if ican t  p r o g r ess   in   m ed ical  im ag e   an aly s is .   Ma ch in e  lear n in g   en ab les  co m p u ter s   to   lear n   f r o m   d ata  an d   m ak e  p r ed ictio n s   with o u t  b ein g   ex p licitly   p r o g r am m ed   [ 1 3 ] – [ 1 5 ] .  Ma ch in e  lear n in g   tec h n iq u e s   ar e  ty p ically   ca teg o r ized   as  s u p er v is ed ,   u n s u p e r v is ed ,   o r   r ein f o r ce m en t   lear n in g ,   d e p en d in g   o n   th e  ty p e  o f   f ee d b ac k   p r o v id ed   d u r i n g   tr ain in g   [ 1 6 ] – [ 1 8 ] .   Am o n g   th ese  ap p r o ac h es,   d ee p   lear n in g ,   b ased   o n   ar tifi cial  n eu r al  n etwo r k s   h as  b ec o m e  a  d o m in a n t  p ar ad i g m   b ec au s e  o f   its   ab ilit y   to   m o d el  co m p lex ,   n o n li n ea r   p atter n s   in   lar g e  d atasets   [ 1 6 ] ,   [ 1 9 ] .   Dee p   lear n in g   m eth o d s   h av e   ac h iev ed     s tate - of - th e - ar t  r esu lts   in   task s   s u ch   as  im ag e  class if icatio n ,   s eg m en tatio n ,   an d   o b ject  d ete ctio n ,   m ak in g   th em   p ar ticu lar ly   s u itab le  f o r   m e d ical  im ag in g   ap p licatio n s .   I m ag e  s eg m en tatio n ,   th e  p r o c ess   o f   d elin ea tin g   r eg i o n s   o f   i n ter est  with in   an   im ag e  is   a  k ey   s tep   in   d en tal  im ag e  an aly s is .   Ma n u al  s eg m en tatio n ,   wh ile  ac cu r ate,   is   lab o r - in ten s iv e,   r eq u ir es  ex p er t  k n o wled g e,   an d   is   p r o n e  to   in te r -   an d   i n tr a - o p er ato r   v ar iab ilit y .   Au to m at ic  s eg m en tatio n   m eth o d s   h a v e   b ee n   d ev elo p ed   to   o v er co m e   th ese  c h allen g es  a n d   im p r o v e   r e p r o d u cib ilit y .   Fo r   ex am p le,   s ev er al   s tu d ies  h av e   s u cc ess f u lly   s eg m en ted   teeth   an d   jaw  s tr u ctu r es  in   p an o r am ic  r a d io g r a p h s   u s in g   tr a d itio n al  im a g e  p r o ce s s in g   tech n iq u es   s u ch   as  th r esh o ld in g   an d   m o r p h o lo g ical  o p er atio n s   [ 2 0 ] – [ 2 3 ] .   Ho wev e r ,   th ese  ap p r o ac h es  ar e  o f te n     tim e - co n s u m in g ,   s en s itiv e  to   v ar iatio n s   in   im ag e  q u ality ,   a n d   s till   r eq u ir e  ex p er t  s u p er v i s io n ,   wh ich   lim its   th eir   s ca lab ilit y   in   clin ical  p r ac tice.   T h is   h as  m o tiv ated   a  s h if t  to war d   d ee p   lear n in g - b ased   s eg m en tatio n   ap p r o ac h es,  wh ich   ca n   p r o v id e  f ast,  r o b u s t,  an d   f u lly   au to m ated   r esu lts .   W ith   th e  ad v e n t  o f   d ee p   lear n i n g ,   c o n v o lu tio n al   n eu r al  n etw o r k s   ( C NNs)  h av e   b ec o m e   th e   p r ef e r r ed   ap p r o ac h   f o r   m e d ical  im ag e   a n aly s is ,   in clu d in g   s eg m en tatio n   an d   class if icatio n .   Ar ch itect u r es  s u ch   as  U - Net  an d   its   v ar ian ts   h a v e  ac h iev ed   ex ce llen t   p er f o r m a n ce   i n   s eg m en tin g   o r g an s   a n d   lesi o n s   in   r ad io l o g ical  im ag es.  I n   d en tis tr y ,   d ee p   lea r n in g   h as  b ee n   ap p lie d   to   task s   s u ch   as  to o th   n u m b e r in g ,   ca r ies  d etec tio n ,   an d   m an d ib u lar   ca n al   s eg m en tatio n .   A   r ec en t   s tu d y   p r o p o s ed   a  d ee p   lear n in g   m o d el  f o r   au to m atic  to o th   d etec tio n   an d   n u m b e r in g   in   p an o r am i c  r ad io g r ap h s ,   ac h iev i n g   h ig h   ac cu r ac y   a n d   d em o n s tr atin g   th e   p o ten tial  o f     AI - b ased   s y s tem s   to   ass is t  d en tal  p r ac titi o n er s   [ 2 4 ] .   Ho wev er ,   U - Net - b ased   m eth o d s   o f ten   r eq u ir e  s u b s tan tial  co m p u tatio n al  r eso u r ce s   an d   a r e  n o t o p tim ized   f o r   r ea l - tim e  ap p licatio n s .   Ob ject  d etec tio n   m o d els,  p a r ticu lar ly   th o s e  b ased   o n   th e  y o u   o n ly   l o o k   o n ce   ( YOL O )   f a m ily ,   h av e   g ain ed   atten tio n   f o r   th ei r   s p ee d   an d   ac cu r ac y .   YOL O,   f ir s t  in tr o d u ce d   in   2 0 2 5 ,   r ed ef i n ed   o b ject  d etec tio n   b y   f r am in g   it  as  a  s in g le  r eg r ess io n   task ,   s ig n if ican tly   r ed u ci n g   in f er en ce   tim e  [ 2 5 ] .   R ec en t  s tu d ies  h av e  ap p lied   YOL O  v ar ian ts   to   d e n tal  an d   m ed ical  im a g in g   task s .   d e m o n s tr ated   th e   s u cc ess f u l  ap p licatio n   o f   YOL O  v ar ian ts   in   d en tal  an d   m ed ic al  im ag in g   task s .   YOL Ov 8   h as  b ee n   u tili ze d   f o r   d etec ti n g   an d   s eg m en tin g   r ad io lu ce n t   m an d i b u lar   lesi o n s   o n   p an o r am ic  r a d io g r ap h s ,   ac h iev in g   m ea n   d etec tio n   a cc u r ac ies  o f   0 . 9 1 8   with o u t  au g m en tatio n   a n d   0 . 9 5 2   with   au g m en tatio n ,   o u tp er f o r m in g   p r ev i o u s   m o d els  tr ain ed   o n   s m aller   d atasets   [ 2 6 ] .   T h ese  f in d in g s   h ig h lig h t   YOL Ov 8 ’ s   ca p a b ilit y   to   m an ag e   ch allen g i n g   c ases   in v o lv in g   lo w   co n tr ast an d   o v er lap p in g   a n ato m ical  s tr u ctu r es.   Ou ts id e  d en tis tr y ,   YOL Ov 8   h as  s h o wn   s u p er io r   p e r f o r m an ce   in   v ar io u s   s eg m en tatio n   task s .     A  co m p ar ativ e   s tu d y   b etwe en   YOL Ov 5   a n d   YOL Ov 8   f o r   co r r o s io n   s eg m e n tatio n   o n   m etal  s u r f ac es  an d   f o u n d   th at  YOL Ov 8   p r o d u ce d   m o r e  ac cu r ate  r esu lts ,   p ar ticu lar ly   o n   co m p lex   an d   ir r e g u lar   p atter n s   [ 2 7 ] .  Similar ly ,   YOL Ov 8   ap p lied   t o   p lan t  leaf   d is ea s e  d etec tio n   u s in g   2 , 8 5 0   a n n o tate d   im ag e s   ac r o s s   1 9   class es   ac h iev ed   9 8 %  p r ec is io n   an d   a   9 7 %  F1 - s co r e,   f u r th er   co n f ir m in g   its   v er s atility   an d   h ig h   p er f o r m an ce   ac r o s s   d if f er en t  d o m ain s   [ 2 8 ] .   Desp ite  th ese  p r o m is in g   r esu lt s ,   r elativ ely   f ew  s tu d ies   h av e  im p lem en ted   YOL O  f o r   co m b i n ed   to o th   d etec tio n ,   s eg m en tatio n ,   a n d   n u m b er in g   in   p an o r am ic  r a d io g r ap h s .   Mo s t  p r io r   wo r k   h as  f o cu s ed   o n   d etec tio n   o r   lan d m ar k   id en tific atio n   al o n e,   an d   ch allen g es  r em ain   in   s eg m en tin g   p o s ter io r   teeth   d u e  to   r ed u ce d   c o n tr ast  an d   a n ato m ical  o v er lap .   Fu r th er m o r e,   th e   in teg r atio n   o f   s tan d ar d ized   n u m b e r in g   s y s tem s ,   s u ch   as  th e   Fed er atio n   Den tair e  I n ter n atio n ale  ( FDI )   two - d ig it  s y s tem ,   in to   d ee p   lear n in g   p ip elin es  r e m ain s   lim ited ,   y et  Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Ar tif   I n tell     I SS N:   2252 - 8 9 3 8         YOLO - b a s ed   d ee p   lea r n in g   fo r   to o th   d etec tio n ,   s eg me n ta tio n ,   a n d   n u m b erin g   in   …  ( S r i O kta mu lia n i )   3593   is   es s en tial  f o r   clin ical  ad o p tio n .   T o   ad d r ess   th ese  g ap s ,   th is   s tu d y   p r o p o s es  a  YOL Ov 8 m - s eg   m o d el  f o r   th e   au to m ated   d etec tio n ,   s eg m en t atio n ,   an d   n u m b e r in g   o f   teet h   in   p an o r am ic  d e n tal  r ad io g r ap h s .   A  d ataset  o f     3 0 2   r a d io g r ap h s   co m p r is in g   9 , 0 0 9   an n o tated   teeth   was u s ed ,   with   an n o tatio n s   b ased   o n   FDI   two - d ig it sy s tem .       2.   M E T H O D   2 . 1 .     Da t a s et   p re pa ra t io n   T h is   s tu d y   u tili ze d   p a n o r a m ic  d en tal   r ad io g r ap h s   co llecte d   f r o m   th e  Den tal   an d   Or al   Ho s p ital  Un iv er s itas   An d alas  ( R S GM   Un an d ) .   A  to tal  o f   3 0 2   im a g es  wer e  in clu d ed   af ter   s cr ee n in g   f o r   q u ality   an d   co m p leten ess .   I m ag in g   p ar am eter s   wer e  s tan d ar d ized   at  8 0   k V  tu b e  v o lta g e,   9 . 0   m A  tu b e   cu r r en t,  a n d   1 4 . 0   s   ex p o s u r e   tim e,   with   a  m e asu r ed   d o s e  o f   1 5 7 . 2   m Gy /cm 2 .   I m ag es   with   s ev er e   m o tio n   ar tifa cts,  m is s in g   an ato m ical  s tr u ctu r es,  o r   in ad eq u ate  ex p o s u r e  wer e  ex cl u d e d   to   en s u r e  a   co n s is ten t  d ataset.   All  im ag es  wer e  in itially   s to r ed   in   DI C OM   f o r m at,   wh ich   co n tain s   b o th   r a w  p ix el  d ata  an d   ac q u is itio n   m etad ata  s u ch   as   ex p o s u r e  p ar am eter s .   Fo r   m o d el  tr ain in g ,   th e  DI C OM   f iles   wer e  ex p o r te d   in to   b itm ap   im ag e  f ile  ( B MP)   f o r m at  a n d   r esized   to   6 4 0 ×6 4 0   p ix els  to   m ee t   YOL Ov 8   in p u t  r e q u ir em e n ts .   His to g r a m   eq u aliza tio n   an d   in ten s ity   n o r m aliza tio n   wer e  ap p lied   to   im p r o v e  im ag e  c o n tr ast  an d   en h an ce   t h e  v is ib ilit y   o f   an ato m ical   s tr u ctu r es.  Patien t in f o r m atio n   was a n o n y m ized   b ef o r e  p r o ce s s in g .     2 . 2 .     Anno t a t io n a nd   l a belin g   Prio r   to   m o d el  tr ain in g ,   all  p a n o r am ic  r ad i o g r a p h s   u n d e r wen t  a  s tr u ctu r ed   r eg io n   o f   in te r est  ( R OI )   an n o tatio n   p r o ce s s   u s in g   th e   R o b o f lo w  p latf o r m .   E ac h   to o th   was  m an u ally   lab eled   ac co r d in g   t o   th e  FDI     two - d ig it  d en tal  n o m en clatu r e  s y s tem ,   wh er e  th e  f ir s t  d i g it  in d icate s   th e  q u ad r an t  an d   th e  s ec o n d   d ig it   in d icate s   th e  to o th   n u m b er   wi th in   th at  q u ad r an t  as  s h o wn   i n   Fig u r e  1 .   Fo r   ea ch   to o t h ,   b o th   b o u n d in g   b o x es  an d   p o ly g o n al  s eg m en tatio n   m ask s   wer e  g e n er ated ,   en ab li n g   th e   m o d el  to   p e r f o r m   in s t an ce   s eg m en tatio n   r ath er   th an   s im p le  d etec tio n .           Fig u r e  1 .   FDI   two - d ig it to o th   n u m b er i n g   s y s tem       All  an n o tatio n s   wer e  in d ep en d en tly   r e v iewe d   b y   o n e   ex p e r ie n ce d   d en tis t  to   en s u r e   lab elin g   ac cu r ac y   an d   co n s is ten cy .   An y   d is cr e p an cies  b etwe en   an n o tat o r s   wer e  r eso lv ed   th r o u g h   co n s e n s u s   d is cu s s io n s   to   m in im ize  in ter - o p er ato r   v a r iab ilit y .   T h e   f in al  d ataset  co m p r is ed   9 , 0 0 9   a n n o tated   teeth   ac r o s s   3 0 2   p an o r am i c   r ad io g r a p h s ,   with   a  b alan ce d   r ep r esen tatio n   o f   m a x illar y   an d   m an d ib u lar   teeth .   T h is   en s u r ed   th at  th e  m o d el   was  ex p o s ed   to   s u f f icie n t  an a to m ical  v ar iab ilit y   ac r o s s   q u a d r an ts .   An   ex a m p le  o f   th e  a n n o tatio n   wo r k f lo w  an d   R OI   lab elin g   is   illu s tr a ted   in   Fig u r e  2 .   E ac h   to o t h   was  m an u ally   d elin e ated   with   a  p o ly g o n al  s eg m en tatio n   m ask   an d   lab ele d   ac co r d i n g   to   t h e  FDI   two - d i g it sy s tem .     2 . 3 .     YO L O v 8   wo r k   a rc hite c t ure   YOL Ov 8 ,   th e  latest iter atio n   o f   th e  YOL O  o b ject  d etec tio n   f am ily ,   was selec ted   f o r   th is   s t u d y   d u e  to   its   h ig h   s p ee d ,   ac c u r ac y ,   a n d   r o b u s tn ess   in   h a n d lin g   s m all  o b jects  co m m o n ly   p r esen t  i n   d en tal  p a n o r a m ic  r ad io g r a p h s .   Un lik e  ea r lier   YOL O  v er s io n s ,   YOL Ov 8   em p lo y s   an ch o r - f r ee   d etec tio n ,   a  d ec o u p led   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8 9 3 8   I n t J Ar tif   I n tell ,  Vo l.  1 5 ,   No .   4 ,   Au g u s t 2 0 2 6 :   3 5 9 1 - 3 6 0 2   3594   class if icatio n /r eg r ess io n   h ea d .  I t   also   u s es  a   lig h tweig h t  C SP Dar k n et - in s p ir ed   b ac k b o n e,   r esu ltin g   in   im p r o v e d   g en e r aliza tio n   an d   r ed u ce d   c o m p u tatio n al  o v e r h ea d .   T h e  YOL Ov 8   ar c h itectu r e  is   d iv id ed   in to   th r ee   m ain   c o m p o n e n ts :  b ac k b o n e,   n ec k ,   a n d   h ea d   as  s h o wn   in   Fig u r e  3 .   T h e  m o d e l  co n s is ts   o f   a  b ac k b o n e  f o r   f ea tu r e  ex tr ac tio n ,   a  n ec k   f o r   m u lti - s ca le  f ea tu r e  f u s io n ,   an d   a  h ea d   f o r   an c h o r - f r ee   d etec tio n   a n d   in s tan ce   s eg m en tatio n .     i)   B ac k b o n e:  r esp o n s ib le  f o r   ex t r ac tin g   im a g e  f ea t u r es  s u ch   as  ed g es,   tex tu r es,   an d   s h ap es  f r o m   th e   in p u t   im ag e.   I t  c o n s is ts   o f   co n v o l u tio n al  lay er s   ( C o n v ) ,   s p atial  p y r am i d   d ilated   c o n v o lu tio n   ( SP D - C o n v ) ,   cr o s s   s tag e  p ar tial  co n n ec tio n s   with   f u s io n   ( C 2 f ) ,   an d   s p atial  p y r am id   p o o lin g - f ast  ( SP PF ) .   T h ese  m o d u les  en h a n ce   th e  m o d el' s   ab ilit y   to   ca p tu r e  m u lti - s ca le  f ea tu r es,  wh ich   is   cr itical  f o r   d etec tin g   s m all  an d   o v er lap p in g   teeth .   ii)   Nec k :  ag g r eg ates  an d   r ef in e s   f ea tu r es  f r o m   m u ltip le  s ca les  o f   th e  b ac k b o n e  u s in g   u p s am p lin g ,   co n ca ten atio n ,   c o n v o lu tio n al  lay er s ,   an d   th e  g l o b al  atten ti o n   m ec h a n is m   ( GAM )   to   p r eser v e  s p atial  in f o r m atio n   an d   im p r o v e  d ete ctio n   r o b u s tn ess .   iii)   Hea d :  p r o d u ce s   th e   f in al   o u t p u ts ,   in clu d i n g   b o u n d in g   b o x es,  o b ject  class if icatio n ,   a n d   s eg m en tatio n   m ask s .   YOL Ov 8   u s es a n ch o r - f r ee   h ea d ,   wh ich   im p r o v es f le x ib ilit y   an d   lo ca lizatio n   ac cu r ac y   [ 2 6 ] ,   [ 2 9 ] .           Fig u r e  2 .   E x am p le  o f   R OI   an n o tatio n   p r o ce s s   p er f o r m ed   in   R o b o f lo w           Fig u r e  3 .   YOL Ov 8   wo r k   a r ch i tectu r e       T h is   s tu d y   em p lo y ed   th e  YOL Ov 8 - s eg   v ar ian t,  wh ic h   p er f o r m s   in s tan ce   s eg m en tatio n   b y     p r ed ictin g   b o th   b o u n d i n g   b o x es  an d   s eg m en tatio n   m ask s   f o r   ea ch   to o th .   Am o n g   th e   av ailab le  m o d el  s izes   ( n an o ,   s m all,   m ed iu m ,   lar g e,   an d   x - lar g e) ,   YOL Ov 8 m - s e g   was  ch o s en   to   b alan ce   in f er en ce   s p ee d   with   ac cu r ac y ,   m a k in g   it  s u itab le   f o r   p o ten tial  r ea l - tim e  ap p licatio n s   in   clin ical  s ettin g s .   Mo d el  tr ain in g   was   co n d u cte d   o n   Go o g le  C o lab ,   lev er ag in g   g r ap h ics  p r o c ess in g   u n it  ( GPU)   ac ce ler a tio n   f o r   ef f icien t   co m p u tatio n .   T h e  tr ain in g   d u r atio n   v ar ied   d ep e n d in g   o n   th e   d ataset  s ize,   th e  n u m b er   o f   o u tp u t  class es,  an d   th e  b atch   co n f ig u r atio n .   Hy p er p ar am eter s ,   s u ch   as  th e  lear n in g   r ate,   o p tim izer   s ettin g s ,   an d   m ax im u m   n u m b er   o f   e p o ch s ,   wer e  t u n ed   iter ativ ely   to   ac h iev e   o p tim al  m o d el  p er f o r m a n ce .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Ar tif   I n tell     I SS N:   2252 - 8 9 3 8         YOLO - b a s ed   d ee p   lea r n in g   fo r   to o th   d etec tio n ,   s eg me n ta tio n ,   a n d   n u m b erin g   in   …  ( S r i O kta mu lia n i )   3595   2 . 4 .     T ra ini ng   s et up   Mo d el  tr ain in g   was  p e r f o r m e d   o n   a  s y s tem   eq u ip p e d   with   an   NVI DI A  SMI   GPU  ( d r iv er   v er s io n :  5 5 0 . 5 4 . 1 5 ,   C UDA  v er s io n :  1 2 . 4 ) ,   6 4   GB   o f   R AM ,   r u n n in g   m ac OS  Mo n ter ey ,   an d   ad d itio n ally   s u p p o r ted   b y   Go o g le  C o lab   with   GPU   ac ce ler atio n   f o r   en h a n ce d   co m p u tatio n al  ef f icien cy .   T h e  d at aset  was   r an d o m ly   d iv id ed   in to   7 0 % tr ain in g   ( 2 1 1   im ag es),   2 0 % v alid atio n   ( 6 1   im ag es),   an d   1 0 % testi n g   ( 3 0   im ag es),   en s u r in g   a   b alan ce d   d is tr ib u tio n   o f   to o th   class es  ac r o s s   all  s u b s et s .   T h is   s p lit  m in im ized   s am p lin g   b ias  an d   m ain tain ed   class - lev el  r ep r esen tatio n   in   ea ch   p ar titi o n .   No tab ly ,   d ata  a u g m en tatio n   tech n iq u es  wer e  n o t  ap p lied   in   th is   s tu d y   to   p r eser v e  th e  n atu r al  d is tr ib u tio n   o f   p ix el  in ten s ities   an d   an ato m ical  v ar iatio n s   in h er en t  to   p an o r am ic  r ad io g r a p h s .   T h is   d ec is io n   was  m ad e  to   av o id   i n tr o d u cin g   ar tific ial  ar tifa cts  th at  co u ld   d is to r t  to o th   b o u n d ar ies,  wh ich   ar e   alr ea d y   af f ec ted   b y   im ag in g   p h y s ics ( e. g . ,   s ca tter   an d   g eo m etr ic  d is to r tio n ) .   Fu tu r e  wo r k   will  e v alu ate   au g m en tatio n   s tr ateg ies  s u c h   as r o tatio n ,   s ca lin g ,   an d   c o n tr ast  a d ju s tm en ts   to   f u r th e r   en h a n ce   m o d el  g en e r aliza tio n .   T h e  m o d el  was  tr ain ed   f o r   3 0 0   ep o c h s   with   a  b at ch   s ize  o f   1 6 ,   u s in g   th e  d ef au lt  YOL Ov 8   co m p o s i te  lo s s   f u n ctio n ,   wh ich   co m b i n es  class if icatio n ,   b o u n d in g   b o x   r eg r ess io n ,   an d   m ask   lo s s es  to   jo in tly   o p tim i ze   d etec tio n   an d   s eg m e n tatio n   p er f o r m a n ce .   E ar l y   s to p p in g   was  im p lem en te d   b ased   o n   v alid atio n   m AP to   p r ev en t o v e r f itti n g   an d   r ed u ce   u n n ec ess ar y   co m p u tatio n .     2. 5 .     E v a lua t i o n  m et rics   Mo d el  p er f o r m an ce   was  ass e s s ed   o n   th e  in d ep en d e n t  test   s et  u s in g   s tan d ar d   o b ject  d etec tio n   an d   s eg m en tatio n   m etr ics   [ 3 0 ] ,   [ 3 1 ] .   T h e  p r im ar y   m etr ic  was  m ea n   av er ag e   p r ec is io n   ( m A P) ,   ca lcu lated   at  an   in ter s ec tio n   o v e r   u n io n   ( I o U )   t h r esh o ld   o f   0 . 5   ( m AP@ 0 . 5 )   a n d   av e r ag ed   ac r o s s   th r esh o ld s   f r o m   0 . 5   to   0 . 9 5   in   in cr em en ts   o f   0 . 0 5   ( m AP@ 0 . 5 :0 . 9 5 ) ,   p r o v id i n g   b o th   len ie n t  an d   s tr ict  m ea s u r es  o f   d et ec tio n   ac cu r ac y .   I n   ad d itio n ,   p r ec is io n ,   d ef in e d   as   th e  p r o p o r tio n   o f   co r r ec tly   p r ed icted   teeth   a m o n g   all  p r ed ic tio n s ,   was  u s ed   to   ev alu ate  th e   m o d el ’ s   ab ilit y   to   av o i d   f alse  p o s itiv es,  wh ile  r ec all ,   d ef in ed   as  th e   p r o p o r tio n   o f   co r r ec tly   d etec ted   teeth   am o n g   all  g r o u n d - tr u t h   an n o tatio n s ,   r ef lecte d   its   ab ilit y   to   m in im ize  f alse n eg ativ es.  T o   ca p tu r e   th e  tr ad e - o f f   b etwe en   p r ec is io n   an d   r ec all,   th e  F1 - s co r e   was  ca lcu lated   as  th e  h ar m o n ic  m ea n   o f   th e  two ,   r ep r esen tin g   a  b alan ce d   m ea s u r e  o f   o v er all  m o d el  p er f o r m an ce .   Per f o r m an ce   was  r e p o r ted   b o th   at  th e     p er - class   lev el   ( f o r   i n d iv id u al  teeth )   an d   as  a n   av e r ag e   ac r o s s   all  class es ,   en ab lin g   a  co m p r eh e n s iv e  ass es s m en t o f   d etec tio n   a n d   s e g m en tatio n   q u ality   at  b o th   g r a n u lar   an d   h o lis tic  lev els.       3.   RE SU L T S AN D  D I SCU SS I O N   All  ex p er im en tal   s ettin g s   an d   im p lem en tatio n   d etails  ar e  s u m m ar ized   in   T ab le  1 .   T h ese  in clu d e  m o d el  co n f ig u r atio n ,   tr ain in g   h y p er p ar am eter s ,   d ataset  s p lits ,   s o f twar e  v er s io n s ,   an d   h ar d war e  s p ec if icatio n s .   T ab le  1   is   in ten d e d   to   s u p p o r t  r ep r o d u cib ilit y   with o u t c h an g i n g   th e  m ea n in g   o f   th e  o r ig in al   s tatem en t.       T ab le  1 .   E x p er im en t  co n f i g u r a tio n   an d   tr ai n in g   d etails   C a t e g o r y   C o n f i g u r a t i o n   M o d e l   a r c h i t e c t u r e   Y O LO v 8   ( u l t r a l y t i c s )  –   i n st a n c e   se g m e n t a t i o n   Y O LO v 8   v a r i a n t   Y O LO v 8 m - s e g   Y O LO v 8   v e r si o n / p a c k a g e   U l t r a l y t i c s YO LO v 8   ( v 8 . x ,   p i p   p a c k a g e   u l t r a l y t i c s)   F r a mew o r k   P y T o r c h   P y t h o n   v e r s i o n   P y t h o n   3 . 1 2   O p t i mi z e r   A d a mW   ( l r   = 0 . 0 0 0 2 7 ,   m o m e n t u m   = 0 . 9 )   I n i t i a l   l e a r n i n g   r a t e   0 . 0 1   W e i g h t   d e c a y   0 . 0 0 0 5   W a r m - u p   st r a t e g y   Li n e a r   w a r m - u p   ( Y O LO v 8   d e f a u l t )   B a t c h   si z e   16   I n p u t   i m a g e   s i z e   6 4 0 × 6 4 0   p i x e l s   N u mb e r   o f   e p o c h s   3 0 0   Ea r l y   st o p p i n g   En a b l e d   Ea r l y   st o p p i n g   p a t i e n c e   5 0   e p o c h s (b a se d   o n   v a l i d a t i o n   mA P )   Lo ss f u n c t i o n   Y O LO v 8   c o mp o s i t e   l o ss ( c l a ssi f i c a t i o n   +   b o u n d i n g   b o x   r e g r e ssi o n   +   mas k   l o ss)   C h e c k p o i n t i n g   B e st   m o d e l   sa v e d   b a s e d   o n   h i g h e s t   v a l i d a t i o n   mA P   D a t a s e t   s p l i t   7 0 %  t r a i n i n g   ( 2 1 1   i ma g e s) ,   2 0 %  v a l i d a t i o n   ( 6 1   i m a g e s) ,   1 0 %  t e s t i n g   ( 3 0   i m a g e s)   C l a s s  b a l a n c i n g   B a l a n c e d   d i s t r i b u t i o n   o f   t o o t h   c l a sses  a c r o ss   a l l   s u b se t s   D a t a   a u g m e n t a t i o n   N o t   a p p l i e d   R a n d o m s e e d   F i x e d   see d   u se d   f o r   d a t a se t   s p l i t t i n g   a n d   t r a i n i n g   t o   e n s u r e   r e p r o d u c i b i l i t y   A n n o t a t i o n   f o r ma t   Y O LO   seg m e n t a t i o n   f o r m a t   G P U   N V I D I A   G P U   ( d r i v e r   5 5 0 . 5 4 . 1 5 ,   C U D A   1 2 . 4 )   S y st e m  R A M   6 4   G B   O p e r a t i n g   sy st e m   mac O S   M o n t e r e y   C l o u d   e n v i r o n me n t   G o o g l e   C o l a b   w i t h   G P U   a c c e l e r a t i o n   C o d e   a n d   d a t a   a v a i l a b i l i t y   Tr a i n i n g / v a l i d a t i o n / t e st   sp l i t s,  a n n o t a t i o n   e x p o r t   s c r i p t s,   a n d   c o n f i g u r a t i o n   f i l e s   a r e   a v a i l a b l e   u p o n   r e a so n a b l e   r e q u e s t     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8 9 3 8   I n t J Ar tif   I n tell ,  Vo l.  1 5 ,   No .   4 ,   Au g u s t 2 0 2 6 :   3 5 9 1 - 3 6 0 2   3596   3 . 1 .     T ra ini ng   a nd   v a lid a t io n   perf o rm a nce   T h e  YOL Ov 8 m - s eg   m o d el  w as  tr ain ed   f o r   3 0 0   ep o ch s   u s i n g   Go o g le  C o lab   with   ea r ly   s to p p in g   to   p r ev en t  o v er f itti n g .   Fig u r e   4   s h o ws  th e  tr ain in g   an d   v alid ati o n   cu r v es  f o r   b o x   lo s s ,   class if icatio n   lo s s ,   m ask   lo s s ,   p r ec is io n ,   r ec all,   an d   m AP  m etr ics.  B o th   tr ain in g   an d   v alid atio n   l o s s es  d ec r ea s ed   co n s is ten tly ,   co n v er g in g   to war d   th e  f i n al  ep o ch s ,   in d icatin g   th at  th e  m o d el  s u cc ess f u lly   m in im ized   er r o r s .   Pre cisi o n ,   r ec all,   an d   m AP   s tead ily   i n cr ea s ed   d u r in g   tr ain in g ,   r e ac h in g   a  p latea u   n ea r   th e  f in al  ep o ch s .   T h is   d em o n s tr ates th at  th e  m o d el  a ch iev ed   s tab le  g en e r aliza tio n   with o u t o v er f itti n g .           Fig u r e  4 .   T r ain in g   a n d   v alid atio n   lo s s   f u n ctio n s   an d   p e r f o r m an ce   m etr ics o f   th e  YOL O - b ased   s eg m en tatio n   m o d el  ac r o s s   3 0 0   ep o ch s       Fig u r e  4   illu s tr ates  th e  tr ain i n g   an d   v alid atio n   b eh av io r   o f   th e  YOL O - b ased   s eg m en tatio n   m o d el  o v er   3 0 0   ep o ch s .   T h e  lo s s   f u n ctio n s   ( b o x ,   s eg m en tatio n ,   class if icatio n ,   an d   d is tr ib u tio n   f o ca l  lo s s )   co n s is ten tly   d ec r ea s ed   th r o u g h o u t  th e   tr ain in g   p r o ce s s ,   with   a  r a p id   r e d u ctio n   d u r in g   t h e   f ir s t  5 0 – 8 0   e p o ch s   f o llo wed   b y   g r ad u al  co n v er g en ce .   I m p o r tan tly ,   th e  tr ain in g   an d   v alid atio n   cu r v es  r em a in   clo s ely   alig n ed ,   in d icatin g   g o o d   g en er aliza ti o n   with o u t  o v er f itti n g .   T h e   p er f o r m an ce   m et r ics  s h o w  th at  b o u n d in g   b o x   p r ec is io n   an d   r ec all  s tab ilized   at  ap p r o x im ately   0 . 9 3 – 0 . 9 5 ,   wh ile  s eg m en tatio n   p r ec is io n   an d   r ec all  r ea ch ed   s im ilar   lev els  with   o n ly   m in o r   f lu ctu atio n s .   T h e  m AP  cu r v e s   f u r th er   d em o n s tr ate  s tr o n g   m o d el  p er f o r m an ce ,   with   b o u n d in g   b o x   m AP@ 0 . 5   ap p r o ac h in g   0 . 9 6   a n d   m AP@ 0 . 5 – 0 . 9 5   s tab ilizin g   n ea r   0 . 7 9 .   I n   co n tr ast,   m ask   m AP@ 0 . 5   r ea ch ed   ~0 . 9 6   b u t  d r o p p ed   to   ~0 . 7 0   at  s tr icter   I o U   th r esh o ld s   ( m AP@ 0 . 5 – 0 . 9 5 ) .   T h is   g ap   h ig h lig h ts   th at  wh ile  o b ject  lo ca lizatio n   is   h ig h ly   ac cu r ate,   c ap tu r in g   p r ec is e  s eg m en tatio n   b o u n d ar ies is   m o r e   ch allen g in g .   Ov er all,   th e   cu r v es  co n f ir m   s tab le  c o n v er g en c e,   ef f icien t  o p tim izatio n ,   a n d   ex ce llen t  d etec tio n   p er f o r m an ce ,   with   s eg m en tati o n   ac cu r ac y   lim ited   p r im ar ily   b y   t h e  p r ec is io n   o f   f in e   b o u n d ar ies.  T h e  tr ai n in g   an d   v alid atio n   lo s s   cu r v es  d e m o n s tr ate  a  co n s is ten t  an d   g r ad u al  d ec lin e  ac r o s s   all  co m p o n en ts ,   in clu d in g   b o u n d in g   b o x   r e g r ess io n ,   s eg m en tatio n ,   class if icatio n ,   a n d   d is tr ib u tio n   f o ca l  lo s s .   A  r ap i d   r ed u ctio n   in   lo s s   was  o b s er v ed   d u r in g   th e   in itial  5 0 – 8 0   e p o ch s ,   f o llo wed   b y   a  s tab le  co n v er g e n ce   p h ase  ar o u n d   ep o ch   1 5 0 .   I m p o r ta n tly ,   t h e  tr ain i n g   an d   v alid atio n   c u r v es  r em ain ed   cl o s ely   alig n ed   th r o u g h o u t   th e   p r o ce s s ,   in d icatin g   th at  th e  m o d el   ac h iev e d   s tab le   lear n in g   with o u t  s ig n s   o f   o v e r f itti n g .   T h is   co n v er g e n ce   b eh av io r   s u g g ests   th at   th e  tr ain in g   p r o ce d u r e   was  e f f icien t  an d   t h at  th e   m o d el  r ea ch ed   a n   o p tim al  b alan ce   b etwe en   f itti n g   th e   tr ain in g   d ata  a n d   g e n er alizin g   to   u n s ee n   ca s es.   T h e  tr ain in g   b eh av io r   o b s er v ed   in   th is   s tu d y   is   co n s is ten t  with   r ep o r ts   f r o m   p r io r   wo r k s   in   d en tal  im ag in g   u s in g   d ee p   lear n in g   m o d els.  Kar ao g lu   et  a l.   [ 2 4 ]   ap p lied   a   C NN - b ased   m o d el   f o r   a u to m atic   to o th   d etec tio n   an d   n u m b er i n g   o n   p an o r am ic  r a d io g r a p h s ,   r ep o r tin g   s tab le  co n v e r g en ce   af ter   ap p r o x im ately     2 0 0   ep o c h s ,   with   p r ec is io n   an d   r ec all  v alu es  o f   0 . 9 0 – 0 . 9 2 .   Similar ly ,   R ašić   et  a l.   [ 2 6 ]   r ep o r ted   th at  YOL Ov 8   ac h iev ed   a   r a p id   r e d u ctio n   in   tr ain in g   lo s s   d u r in g   th e   ea r ly   ep o ch s ,   with   f in al  m AP@ 0 . 5   v alu es  ar o u n d   0 . 9 5   f o r   m an d i b u lar   lesi o n   d etec tio n ,   alig n in g   clo s ely   with   th e  p r esen t  b o u n d i n g   b o x   r esu lts   ( m AP@ 0 . 5   ≈   0 . 9 6 ) .   Ho wev er ,   as  in   o u r   s tu d y ,   t h ey   o b s er v e d   a  p er f o r m a n ce   d r o p   wh e n   ev alu ated   at  s tr i cter   I o U   th r esh o ld s   ( m AP@ 0 . 5 – 0 . 9 5 ,   ≈ 0 . 7 5 – 0 . 8 0 ) ,   h ig h lig h tin g   th e  ch allen g e  o f   f in e  b o u n d ar y   d elin ea tio n   in   co m p le x   r ad io g r a p h ic  im a g es.  C o m p ar ed   to   ea r lier   YOL Ov 8   s tu d ie s   o n   p a n o r a m ic  to o t h   lan d m ar k   d etec tio n   [ 3 2 ] ,  wh ich   ty p ically   r ep o r ted   m AP@ 0 . 5   v alu es  b etwe en   0 . 9 0   an d   0 . 9 3 ,   th e  YOL Ov 8 m - s eg   m o d el  u s ed   in   t h is   s tu d y   d em o n s tr ates  im p r o v ed   d etec tio n   ac cu r ac y   an d   m o r e  s tab le  co n v er g en ce .   Nev e r th eless ,   th e  r ed u ce d   s eg m en tatio n   p e r f o r m an ce   at  h ig h   I o U  th r esh o ld s   ( ~ 0 . 7 0   f o r   m AP@ 0 . 5 – 0 . 9 5 )   r e m ain s   a  lim itatio n ,   as  also   n o ted   b y   L ee   et  a l.   [ 2 2 ]   in   U - N et - b ased   s eg m en tatio n   o f   p a n o r am ic  r ad io g r ap h s ,   wh er e   b o u n d a r y   a m b ig u ity   in   p o s ter io r   teeth   lim ited   f in e - g r ain ed   ac c u r ac y .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Ar tif   I n tell     I SS N:   2252 - 8 9 3 8         YOLO - b a s ed   d ee p   lea r n in g   fo r   to o th   d etec tio n ,   s eg me n ta tio n ,   a n d   n u m b erin g   in   …  ( S r i O kta mu lia n i )   3597   3. 2 .     Q ua ntit a t iv e  perf o rma nce  m et rics   T h e  o v er all  ev al u atio n   m etr ics  co n f i r m ed   th e  r o b u s tn ess   o f   t h e  YOL O - b ased   s eg m e n tatio n   m o d el   as  s h o wn   in   T ab le   2 .   B o u n d in g   b o x   p r ec is io n   an d   r ec all  ac h iev ed   v alu es  o f   0 . 9 0 7 5   a n d   0 . 9 3 5 2 ,   r esp ec tiv ely ,   wh ile  s eg m en tatio n   p r ec is io n   an d   r ec all  r ea ch ed   0 . 9 0 7 8   an d   0 . 9 3 4 4 .   T h e  co r r esp o n d i n g   F1 - s co r es  wer e  0 . 9 2 1 2   ( b o u n d in g   b o x )   an d   0 . 9 2 0 9   ( m ask ) ,   r e f lectin g   a   s tr o n g   b ala n ce   b etwe en   p r ec is io n   an d   r ec all   f o r   b o th   d etec tio n   an d   s eg m en tatio n   ta s k s .     T h e  m AP  p r o v i d ed   f u r th er   i n s ig h ts   in to   m o d el  p e r f o r m a n ce .   At  an   I o U  th r esh o ld   o f   0 . 5 ,   th e   b o u n d in g   b o x   m AP  was  0 . 9 5 1 0 ,   wh ile  th e  m ask   m AP   r ea c h ed   0 . 9 5 0 4 ,   co n f ir m in g   e x ce lle n t  o v er all  d etec tio n   an d   s eg m en tatio n   ca p a b ilit y .   W h en   ev alu ated   ac r o s s   s tr icter   th r esh o ld s   ( m AP@ 0 . 5 :0 . 9 5 ) ,   p e r f o r m an ce   d ec lin ed   to   0 . 7 7 6 3   f o r   b o u n d in g   b o x es  an d   0 . 6 8 9 6   f o r   m a s k s ,   in d icatin g   th at  p r ec is e  b o u n d a r y   alig n m en t   r em ain s   m o r e  c h allen g in g   f o r   s eg m en tatio n   co m p ar ed   t o   o b j ec t d etec tio n .       T ab le  2 .   C o m p a r is o n   o f   d ee p   l ea r n in g   a p p r o ac h es f o r   d en tal  im ag e  an aly s is   S t u d y   M e t h o d   D a t a s e t   ( i mag e s)   Ta sk   R e p o r t e d   P e r f o r ma n c e   R e mar k s   Le e   e t   a l .   [ 2 2 ]   C N N   ( F C N - b a se d )   1 , 0 0 0   p a n o r a mi c s   To o t h   seg m e n t a t i o n   mI o U   ≈   0 . 8 2   Ef f e c t i v e   b u t   c o m p u t a t i o n a l l y   h e a v y ,   l i m i t e d   r e a l - t i m e   u se   K i m   e t   a l .   [ 1 1 ]   C N N   +   h e u r i s t i c   5 0 0   p a n o r a mi c s   To o t h   d e t e c t i o n   a n d   n u m b e r i n g   A c c u r a c y   =   0 . 9 0   R e l i e d   p a r t l y   o n   h e u r i st i c   r u l e s ,   l e ss r o b u s t   t o   i m a g e   v a r i a t i o n   K a r a o g l u   e t   a l .   [ 2 4 ]   U - N e t   +   h e u r i st i c   6 5 0   p a n o r a mi c s   To o t h   d e t e c t i o n   a n d   n u m b e r i n g   A c c u r a c y   ≈   0 . 9 4   H i g h   p e r f o r m a n c e   b u t   r e q u i r e s   c o mp l e x   p r e p r o c e ssi n g   R a ši ć   e t   a l .   [ 2 6 ]   Y O LO v 8   2 , 0 0 0   p a n o r a mi c s   Le si o n   d e t e c t i o n   P r e c i s i o n   =   0 . 9 1 8   ( n o   a u g ) ,   0 . 9 5 2   ( a u g )   D e mo n st r a t e d   Y O LO v 8   st r e n g t h   i n   d e n t a l   t a s k s   Ta f a l a   e t   a l .   [ 3 2 ]   Y O LO v 8   4 0 0   c e p h a l o g r a ms   La n d m a r k   d e t e c t i o n   mA P @ 0 . 5   =   0 . 9 5   C o n f i r me d   h i g h   a c c u r a c y   i n   d e n t a l   l a n d m a r k   t a s k s   Th i s   st u d y   Y O LO v 8 m - s e g   3 0 2   p a n o r a mi c s  ( 9 , 0 0 9   a n n o t a t e d   t e e t h )   To o t h   d e t e c t i o n ,   seg m e n t a t i o n ,   n u m b e r i n g   B o u n d i n g   b o x :   p r e c i si o n   0 . 9 0 7 5 ,   r e c a l l   0 . 9 3 5 2 ,     F1 - sc o r e   0 . 9 2 1 2 ,   mA P @ 0 . 5 = 0 . 9 5 1 0 ,   mA P @ 0 . 5 : 0 . 9 5 = 0 . 7 7 6 3 ;   mask :   p r e c i si o n   0 . 9 0 7 8 ,   R e c a l l   0 . 9 3 4 4 ,   F 1   0 . 9 2 0 9 ,   mA P @ 0 . 5 = 0 . 9 5 0 4 ,   mA P @ 0 . 5 : 0 . 9 5 = 0 . 6 8 9 6   O u t p e r f o r ms   mo st   p r i o r   w o r k s  i n   c o m b i n e d   d e t e c t i o n   +   se g me n t a t i o n ;   seg m e n t a t i o n   mA P @ 0 . 5 : 0 . 9 5   l o w e r   ( 0 . 6 8 9 6 ) ,   e s p e c i a l l y   i n   p o s t e r i o r   t e e t h       C las s - wis e  an aly s is   f u r th er   h ig h lig h ted   t h at  ce r tain   to o th ,   s u ch   as  4 5 ,   4 8 ,   an d   3 8 ,   co n s is ten tly   ac h iev ed   h ig h er   co n f id en ce   a n d   ac cu r ac y ,   wh er ea s   p o s ter io r   teeth ,   in clu d in g   1 8 ,   2 4 ,   2 6 ,   an d   2 8 ,   e x h ib ited   s lig h tly   lo wer   p er f o r m a n ce .   T h is   v ar iatio n   m ay   b e  attr ib u ted   to   r ed u ce d   v is ib ilit y   at  th e  p er ip h er y   o f   p an o r am ic  im a g es,  an ato m ical   o v er lap ,   o r   lim ited   s am p le  r e p r esen tatio n   o f   th ese  teeth   in   t h e  tr ain in g   d ataset.   T h e   b o u n d in g   b o x   m AP@ 0 . 5   ( 0 . 9 5 1 0 )   is   c o m p a r ab le  t o   t h e  p e r f o r m an ce   r ep o r ted   [ 3 2 ] ,   wh o   ac h iev e d   a n   m AP  o f   0 . 9 5   u s in g   YOL Ov 8   f o r   ce p h alo m etr ic  lan d m ar k   d etec tio n .   Ho wev e r ,   th e   s eg m en tatio n   m AP@ 0 . 5 :0 . 9 5   ( 0 . 6 8 9 6 )   is   s o m ewh at  lo wer   t h an   th e   r esu lts   in   g en er al  o b ject  s eg m e n tatio n   task s .   T h is   d is cr ep an cy   h ig h lig h ts   th e  in cr ea s ed   co m p le x ity   o f   d e n tal  s eg m en tatio n ,   wh e r e  f in e   an a to m ical  b o u n d ar ies   an d   o v er lap p in g   s tr u ctu r es in tr o d u ce   a d d itio n al  ch allen g es c o m p ar ed   to   g e n er al  o b ject  d et ec tio n .     3. 3 .     Co nfusi o n  m a t rix   a na l y s is   T h e  co n f u s io n   m atr ix   in   Fig u r e  5   p r o v id es  f u r th er   i n s ig h ts   in to   th e  d is tr ib u tio n   o f   cla s s if icatio n   er r o r s   ac r o s s   all  to o th   class es.  T h e  s tr o n g   d ia g o n al  d o m in a n ce   in d icate s   th at  th e  m ajo r ity   o f   p r ed ictio n s   wer e   co r r ec tly   class if ied .   Ho wev er ,   a  s m all  n u m b er   o f   o f f - d iag o n al  elem en ts   r ef lect  m is cla s s if i ca tio n s ,   p ar ticu lar ly   am o n g   teeth   in   th e  p o s ter io r   r eg io n   ( class es  2 4 – 2 8 ) .   T h ese  f in d in g s   ar e  co n s is ten t  with   th e  lo wer   p r ec is io n   an d   r ec all   o b s er v e d   f o r   th ese  ca teg o r ies  in   t h e  class - wis e  an aly s is .   Ad d itio n ally ,   a   m in o r   d eg r ee   o f   c o n f u s io n   was  o b s er v ed   with   th e   b ac k g r o u n d   class ,   p ar ticu lar l y   f o r   tee th   with   less   d is tin ct  b o u n d ar ie s .   No n eth eless ,   th e   o v er all  s tr u ctu r e  o f   th e  m atr ix   co n f ir m s   h ig h   class if icatio n   ac cu r ac y   an d   m in im al  c r o s s - class   er r o r s .   T h ese  f in d in g s   ar e  c o n s is ten t  with   p r e v io u s   s tu d ies  th at  ap p lied   d ee p   lear n in g   to   p an o r am ic   r ad io g r a p h s   an d   r e p o r ted   h ig h er   m is class if icatio n   r ates  in   p o s ter io r   teeth   d u e   to   a n ato m ical  co m p lex ity   an d   o v er lap p i n g   s h ad o ws  [ 2 2 ] .   Similar ly ,   YOL O - b ased   ap p r o a ch es  h av e  also   d em o n s tr ated   a  p er f o r m a n ce   g ap   b etwe en   an ter io r   an d   p o s ter io r   teeth ,   with   f r e q u en t  c o n f u s io n   o cc u r r in g   in   m a x illar y   p r e m o lar s   an d   m o lar s   wh er e  r o o t  o v er la p   is   c o m m o n   [ 2 6 ] ,   [ 3 2 ] .  T h e   r esu lts   co r r o b o r ate  t h ese  ch allen g es,  r ein f o r cin g   th at  p o s ter io r   teeth   r em ain   th e  m o s t d if f icu lt   to   class if y   ac cu r ately .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8 9 3 8   I n t J Ar tif   I n tell ,  Vo l.  1 5 ,   No .   4 ,   Au g u s t 2 0 2 6 :   3 5 9 1 - 3 6 0 2   3598       Fig u r e  5 .   C o n f u s io n   m atr i x   o f   th e  YOL O  s eg m en tatio n   m o d el       3. 4 .     Ana ly s is   o f   det ec t i o n a nd   s eg m ent a t io n r esu lt s   Fig u r e  6   p r esen ts   th e  o u tp u t  o f   th e  YOL O  s eg m en tatio n   m o d el  ap p lied   to   a  s tan d ar d   p an o r am i c   d en tal  r a d io g r a p h .   T h is   f i g u r e   p r esen t   class   lab els,  co n f i d en ce   s co r es,   an d   co l o r ed   s eg m en tatio n   m ask s .     Hig h   p er f o r m a n ce   was  ac h ie v ed   ac r o s s   m o s t  teeth ,   with   s lig h tly   lo wer   co n f id en ce   in   p o s ter io r   r eg io n s .     E ac h   to o th   is   co r r ec tly   id en tifie d   an d   lab eled   with   its   co r r esp o n d i n g   class   n u m b er ,   ac co m p an ied   b y   co n f id en ce   s co r es  r an g in g   f r o m   0 . 8 7 – 0 . 9 7 .   T h e  b o u n d in g   b o x es  ( r ec tan g u lar   o u tlin es)   an d   s eg m en tatio n   m ask s   ( co lo r ed   o v e r lay s )   d e m o n s tr ate  p r ec is e  lo ca lizatio n   o f   in d iv id u al  teeth   ac r o s s   b o th   th e  m ax illar y   an d   m an d ib u lar   ar ch es.           Fig u r e  6 .   E x am p le  o f   YOL O - b ased   to o th   d etec tio n   an d   s eg m en tatio n   o n   a  p a n o r am ic  d en tal  r ad io g r a p h       Mo s t  d etec tio n s   ex h ib it  h ig h   co n f id en ce   ( > 0 . 9 0 ) ,   r ef lec tin g   s tr o n g   m o d el  r eliab ilit y   in   to o th   r ec o g n itio n .   Fo r   ex am p le,   te eth   4 2 ,   4 5 ,   4 8 ,   an d   3 7   ac h i ev ed   co n f id en ce   s co r es  b etw ee n   0 . 9 4   an d   0 . 9 7 ,   in d icatin g   ex ce llen t  a g r ee m e n t  b etwe en   p r e d icted   an d   tr u e  b o u n d ar ies.  L o wer   co n f i d e n ce   v alu es,  s u ch   as   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Ar tif   I n tell     I SS N:   2252 - 8 9 3 8         YOLO - b a s ed   d ee p   lea r n in g   fo r   to o th   d etec tio n ,   s eg me n ta tio n ,   a n d   n u m b erin g   in   …  ( S r i O kta mu lia n i )   3599   to o th   1 8   ( 0 . 8 7 )   a n d   to o th   2 8   ( 0 . 8 8 ) ,   co r r esp o n d   to   r e g io n s   wh er e  v is ib ilit y   is   r ed u ce d   d u e  to   a n ato m ical  o v er lap ,   p o s itio n in g ,   o r   im ag e   co n tr ast,  h ig h lig h tin g   ar ea s   wh er e  th e  m o d el  f ac es  g r ea ter   c h allen g es.  Desp ite  th e  d en s e   ar r a n g em en t   o f   teet h   an d   o v er lap p in g   b o u n d in g   b o x es  in   th e   ce n tr al  r eg io n ,   t h e  m o d el  s u cc ess f u lly   d is tin g u is h es  in d iv id u al   s tr u c tu r es  with o u t  s ig n i f ican t  m is class if icatio n .   T h is   s u g g ests   r o b u s t  ca p a b ilit y   in   h an d lin g   co m p lex   a n ato m ical   p r esen tatio n s   ty p ical  o f   p an o r am ic  im ag i n g .   H o wev er ,   o cc asio n al  o v er lap s   b etwe en   n eig h b o r in g   teeth   ( e . g . ,   teeth   2 1 – 2 6   an d   3 3 – 3 6 )   m ay   in tr o d u ce   am b ig u ity   an d   s h o u ld   b e  f u r th e r   r ef in ed   th r o u g h   im p r o v e d   b o u n d ar y - awa r e  s eg m en tatio n   m e th o d s .   Fig u r e  6   is   co n s is ten t  with   p r ev io u s   s tu d ies  ap p l y in g   d ee p   lear n in g   m o d els  to   p a n o r a m ic  d en tal   im ag in g .   E ar lier   r esear ch   u s in g   a  U - Net - b ased   s eg m en tatio n   ap p r o ac h   d e m o n s tr a ted   th at  p o s ter io r     r eg io n s   o f ten   ex h ib ited   b o u n d ar y   am b ig u ities ,   lead in g   t o   u n d er -   o r   o v er - s eg m e n tatio n   [ 2 2 ] .   L ik ewise,     YOL Ov 8 - b ased   s tu d ies  r ep o r t ed   h ig h - co n f id e n ce   d etec tio n s   ac r o s s   m o s t  tee th ,   alth o u g h   p o s ter io r   lan d m ar k s   g en er ally   s h o we d   s lig h tly   lo w er   p r ec is io n   d u e  t o   an ato m ical  co m p lex ity   [ 3 2 ] .   An o th er   s tu d y   o n   YOL Ov 8   f o r   m an d ib u lar   lesi o n   d etec tio n   h ig h lig h ted   th at   ir r eg u lar   o r   lo w - co n tr ast  r eg io n s   r em ai n ed   s u s ce p tib le   to   r ed u ce d   co n f id en ce   s co r es  d e s p ite  th e  m o d el’ s   o v er all  s tr o n g   p er f o r m an ce   [ 2 6 ] .   Ov er all,   Fig u r e   6   illu s tr ates  th e  m o d el’ s   ca p ac ity   f o r   h i g h - ac cu r ac y   d e n tal  lan d m ar k   id en tific atio n   an d   s eg m en tati o n ,   co n f ir m in g   its   p o ten tial f o r   au to m ated   to o th   n u m b er i n g ,   clin ical  ass ess m en t,  an d   d ec is io n   s u p p o r t in   d e n tal  im ag in g .     3. 5 .     Clini ca l a nd   pra ct ica l i m pli ca t io ns   T h e  r esu lts   s h o w  th e  p o ten ti al  o f   YOL O - b ased   s eg m e n tatio n   f o r   au to m ate d   to o th   d et ec tio n   an d   n u m b er i n g   in   p an o r am ic  d en t al  r ad io g r ap h s .   Hig h   ac cu r ac y   ac r o s s   m o s t  class es  s u g g ests   th at  th e   m o d el   ca n   s er v e  as  a  r eliab le  to o l   f o r   cl in ical  ap p licatio n s ,   i n clu d in g   o r th o d o n tic  ass ess m en t,  tr ea t m en t  p lan n in g ,   an d   f o r en s ic  id en tific atio n .   I m p o r t an tly ,   th e  m o d el  also   d em o n s tr ates h ig h   co m p u tatio n al  ef f ici en cy .   T r ain in g   was  co m p leted   in   0 . 9 4 1   h o u r s   f o r   3 0 0   e p o ch s ,   r e f lectin g   r a p id   co n v e r g en ce   c o m p ar e d   to   m an y   C NN - b ased   f r am ewo r k s .   Du r in g   i n f er en ce ,   th e  m o d el  ac h iev ed   an   av e r a g e  p r o ce s s in g   tim e  o f   0 . 2   m s   f o r   p r ep r o ce s s in g ,   3 . 0   m s   f o r   in f er e n ce ,   a n d   4 . 9   m s   f o r   p o s t - p r o ce s s in g   p er   im ag e,   co n f ir m in g   its   ca p a b ilit y   f o r   n ea r   r ea l - tim e   p er f o r m an ce   in   clin ical  s ettin g s .   Su ch   ef f icien cy   is   p ar ticu lar ly   v alu ab le  in   b u s y   d e n tal  p r ac tices,  wh er e  f ast   tu r n ar o u n d   o f   r a d io g r ap h ic  a n aly s is   ca n   im p r o v e  wo r k f lo w  an d   d ec is io n - m ak in g .   Pre v io u s   clin ical  ev alu atio n s   o f   AI   in   d e n tal  im ag in g   h av e  alr ea d y   s h o w n   th e   im p o r tan ce   o f   r o b u s t  au to m ated   s y s tem s   f o r   d ia g n o s is   an d   tr ea tm en t  p lan n in g   [ 1 1 ] ,   [ 2 2 ] ,   [ 2 4 ] ,   [ 2 6 ] ,   [ 3 2 ] .  T h e   r esu lts   ex ten d   th ese   f in d in g s   b y   d em o n s tr atin g   th at  YOL O - b ased   s eg m en tatio n   ac h iev es  co m p ar a b le  ac cu r ac y   to   ea r lie r     C NN - b ased   m eth o d s ,   wh ile  o f f er in g   f aster   in f e r en ce   a n d   p o ten tial  f o r   r ea l - tim e  ap p licatio n s .   Ho wev er ,   lik e   p r io r   s tu d ies,  we   co n f i r m   th at   im ag e  q u ality   an d   an ato m ica l  co m p lex ity   at  th e  p er ip h e r y   r em ain   s ig n if ican t   lim itatio n s   th at  n ee d   to   b e  ad d r ess ed   in   f u tu r e  r esear ch .   Desp ite  th ese  p r o m is in g   r esu lts ,   th is   s tu d y   h as sev er al   m eth o d o l o g ical  lim itatio n s   th at  s h o u ld   b e   co n s id er e d   wh e n   in ter p r etin g   th e  f in d in g s .   I n   p ar ticu lar ,   m o d el  p er f o r m an ce   was  ev alu ate d   u s in g   a  s in g le  f ix e d   tr ain – v ali d atio n – test   s p lit  r ath er   th a n   i m ag e - lev el  k - f o ld   cr o s s - v alid atio n   o r   r ep ea ted   m u lti - s ee d   e x p er im e n ts .   W h ile  th is   s tr ateg y   was  a d o p t ed   to   m ain tain   a n   in d ep en d en t  test   s et  an d   alig n   with   co m m o n   p r ac tice  i n   YO L O - b ased   s eg m en tatio n   f r am e wo r k s ,   it  m ay   lim it  th e  r o b u s tn ess   o f   p er f o r m an c e  esti m atio n   f o r   r elativ ely   s m all  d atasets .   Fu tu r e  s tu d ies   s h o u ld   in co r p o r ate     k - f o ld   cr o s s - v alid atio n   o r   r ep ea ted   r an d o m   s p lits   to   q u an ti f y   p e r f o r m an ce   v ar iab ilit y   ac r o s s   d if f er en t   d ata   p ar titi o n s   an d   p r o v i d e  m o r e  s tatis tically   r o b u s t e s tim ates o f   clin ical  r eliab ilit y .       4.   CO NCLU SI O N   T h is   s tu d y   d em o n s tr ated   th e  ef f ec tiv en ess   o f   a  YOL Ov 8 - b ased   d ee p   lear n in g   m o d el  f o r   au to m ated   to o th   d etec tio n ,   s eg m en tatio n ,   an d   n u m b er i n g   i n   p an o r a m ic  d en tal   r ad io g r ap h s .   T h e   m o d el  ac h ie v ed   h ig h   ac cu r ac y ,   with   b o u n d in g   b o x   m etr ics  o f   p r ec is io n   0 . 9 0 7 5 ,   r ec all  0 . 9 3 5 2 ,   F1 - s co r e  0 . 9 2 1 2 ,   an d   m AP@ 0 . 5   o f   0 . 9 5 1 0 ,   wh ile  s eg m e n tatio n   p er f o r m a n ce   was  co m p a r ab le  ( p r ec is io n   0 . 9 0 7 8 ,   r ec all  0 . 9 3 4 4 ,   F1 - s co r e  0 . 9 2 0 9 ,   an d   m AP@ 0 . 5   o f   0 . 9 5 0 4 ) .   Al th o u g h   p er f o r m an ce   d ec lin e d   at  s tr icter   th r esh o ld s   ( m AP @ 0 . 5 :0 . 9 5 =0 . 7 7 6 3   f o r   b o u n d in g   b o x es  an d   0 . 6 8 9 6   f o r   m ask s ) ,   th e   o v er all  r esu lts   co n f ir m   r o b u s t  l o ca lizatio n   an d   s eg m en tatio n   ca p ab ilit ies.  C la s s - wi s e  an d   q u alitativ e  an aly s es  f u r th er   c o n f ir m e d   th e  m o d el’ s   r eliab i lity   in   ce n tr al  an d   an ter io r   teeth ,   w h ile  h ig h lig h tin g   ch allen g es  in   p o s ter io r   teeth   ( 1 8 ,   2 4 ,   2 6 ,   an d   2 8 )   d u e  to   o v er lap p in g   an ato m y   a n d   r ed u ce d   im ag e   q u ality   at  th e   p er ip h er y .   D esp ite  th ese  lim itatio n s ,   th e  m o d el  co n s is ten tly   ac h iev ed   h ig h   co n f i d en ce   p r ed ictio n s   ( >0 . 9 0 )   ac r o s s   m o s t  class es  an d   m ain tain ed   c o n s is ten t  n u m b er in g   alig n ed   with   th e  g r o u n d   tr u t h .   T h e  f in d in g s   d em o n s tr ate  th e  p o ten tial  o f   YOL Ov 8   as  a  f ast,  ac cu r ate,   an d   s ca lab le  to o l  f o r   clin ical  d en tis tr y ,   s u p p o r tin g   ap p licatio n s   s u ch   as  o r th o d o n tic  ass ess m en t,  p r o s th o d o n tic  p lan n in g ,   an d   f o r en s ic  id e n tific atio n   wh ile  im p r o v i n g   d iag n o s tic  ef f icien cy .   Ho wev er ,   th i s   s tu d y   was  lim ited   b y   th e  u s e  o f   a  s in g le  tr ain – v a lid atio n – test   s p lit  wi th o u t  cr o s s - v alid atio n ,   wh ich   m ay   af f ec t  th e  r o b u s tn ess   o f   p er f o r m an ce   ev al u atio n .   Fu tu r e  s tu d ies  s h o u ld   in co r p o r ate   im ag e - lev el  cr o s s - v alid atio n ,   ex p an d   d atasets ,   ap p ly   tar g ete d   au g m en tatio n   an d   b o u n d ar y   r ef in em e n t  t ec h n iq u es,  an d   v alid ate  t h e   m o d el  o n   lar g e r     m u lti - in s titu tio n al  d atasets   to   im p r o v e   s eg m en tatio n   ac c u r ac y   an d   e n s u r e  clin ical  g e n er aliz ab ilit y .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8 9 3 8   I n t J Ar tif   I n tell ,  Vo l.  1 5 ,   No .   4 ,   Au g u s t 2 0 2 6 :   3 5 9 1 - 3 6 0 2   3600   ACK NO WL E DG M E N T S   T h e  au th o r   s in ce r ely   th a n k s   d r g .   Har f in d o   Nis m al,   Sp . B M,   Dir ec to r   o f   R SGM  Un an d ,   a lo n g   with   Mr .   Ad n an ,   d r g .   G u n awa n ,   S p . R KG,   Mr .   I d h il  I h s an ,   Am d . Kes.Rad ,   an d   th e  R ad io lo g y   Dep ar tm en t  s taf f   o f   R SGM  Un an d   f o r   th eir   v alu ab le  s u p p o r t  an d   ass is tan ce   t h r o u g h o u t  th is   s tu d y .   T h e  au th o r   also   g r atef u ll y   ac k n o wled g es   Mr .   R ico   Ad r i al,   M. Si,  Dr .   Af d h al  Mu ttaq i n ,   M. Si ,   a n d   Ms.  Mu ty a   Vo n n is a,   M. Sc.   f o r   t h eir   co n s tr u ctiv e  f ee d b ac k   a n d   in s i g h tf u l su g g esti o n s .       F UNDING   I NF O R M A T I O N   T h is   r esear ch   was  f u n d e d   b y   t h e  Facu lty   o f   Ma th e m atics  an d   Natu r al  Scien ce s ,   Un iv er s itas   An d alas,  u n d er   t h e  R KAT   s ch em e  th r o u g h   r esear c h   co n t r ac t n o .   1 1 / UN. 1 6 . 0 3 . D/PP /FMI PA/2 0 2 3 ,   f is ca l y ea r   2 0 2 3 .       AUTHO R  CO NT RI B UT I O NS ST A T E M E N T   T h is   jo u r n al   u s es  th e  C o n t r ib u to r   R o les  T a x o n o m y   ( C R ed iT)   to   r ec o g n ize   in d iv i d u al  au th o r   co n tr ib u tio n s ,   r ed u ce   au th o r s h ip   d is p u tes,  an d   f ac ilit ate  co llab o r atio n .       Na m e  o f   Aut ho r   C   M   So   Va   Fo   I   R   D   O   E   Vi   Su   P   Fu   Sri  Ok tam u lian i   ✓   ✓   ✓   ✓   ✓   ✓         ✓     ✓   ✓   ✓   L u q y an a   Ma h d iy a h     ✓       ✓   ✓     ✓   ✓     ✓     ✓     Har its u l H aq     ✓   ✓         ✓     ✓     ✓         Nesa  Per d an a  Pu tr i   ✓       ✓   ✓     ✓     ✓             W u lan d an i L iza  Pu tr i   ✓   ✓     ✓   ✓   ✓     ✓     ✓             C   :    C o n c e p t u a l i z a t i o n   M   :    M e t h o d o l o g y   So   :    So f t w a r e   Va   :    Va l i d a t i o n   Fo   :    Fo r mal   a n a l y s i s   I   :    I n v e s t i g a t i o n   R   :    R e so u r c e s   D   :   D a t a   C u r a t i o n   O   :   W r i t i n g   -   O r i g i n a l   D r a f t   E   :   W r i t i n g   -   R e v i e w   &   E d i t i n g   Vi   :    Vi su a l i z a t i o n   Su   :    Su p e r v i s i o n   P   :    P r o j e c t   a d mi n i st r a t i o n   Fu   :    Fu n d i n g   a c q u i si t i o n         CO NF L I C T   O F   I N T E R E S T   ST A T E M E NT   Au th o r s   s tate  n o   co n f lict o f   in t er est.       I NF O RM E D  CO NS E N T   W e  h av e  o b tain ed   in f o r m ed   c o n s en t f r o m   all  in d iv id u als in c lu d ed   in   t h is   s tu d y .       E T H I CAL AP P RO V AL   E th ical  ap p r o v al  was  o b tain ed   f r o m   th e   Facu lty   o f   Me d icin e,   Un iv e r s itas   An d alas    ( No :  5 1 3 /UN. 1 6 . 2 /KE P - FK/2 0 2 4 ) .   T h e  s tu d y   was  co n d u cte d   in   ac co r d an ce   with   th e  Dec l ar atio n   o f   Helsin k i,   g u ar an teein g   eth ical  u s e  o f   h u m an   im ag in g   d ata  f o r   r esear ch   p u r p o s es.       DATA AV AI L AB I L I T Y   T h e  d ata  s u p p o r tin g   th e  f in d in g s   o f   th is   s tu d y   ar e  av ailab le  u p o n   r ea s o n ab le  r eq u est  f r o m   th e   co r r esp o n d in g   a u th o r ,   [ SO ] .   Du e  to   p atien t  p r iv ac y   co n s id er atio n s   an d   in s titu tio n al  d ata  g o v er n an ce   p o licies,  th e  f u ll - r eso l u tio n   p an o r am ic   r ad io g r ap h s   ca n n o t  b e   m ad e  p u b licly   av ailab le.   A  s u b s et  o f   th e  d ataset  s tr u ctu r e,   an n o tatio n   f o r m at,   an d   p r o ject  co n f ig u r atio n   u s e d   in   th is   s tu d y   is   ac ce s s ib le  v ia  th e  R o b o f lo w   p latf o r m   ( h ttp s ://u n iv er s e. r o b o f lo w. co m /tu g as - ak h ir - r ly x r /s eg m en tasi - g ig i)   to   f ac ilit ate  tr an s p ar en cy   an d   r ep r o d u cib ilit y .   Acc ess   to   th e  co m p lete  d ataset,   in clu d in g   t r ain in g ,   v alid atio n ,   a n d   test   s p l its ,   is   r estricte d   an d   m ay   b e  g r an ted   u p o n   r e q u est f o r   r esear ch   p u r p o s es,  s u b ject  to   ap p r o v al  o f   eth ics an d   d ata  u s e  ag r ee m en ts .       RE F E R E NC E S   [ 1 ]   H .   C .   C r o w ,   E.   P a r k s,  J.  H .   C a mp b e l l ,   D .   S .   S t u c k i ,   a n d   J.  D a g g y ,   “ Th e   u t i l i t y   o f   p a n o r a m i c   r a d i o g r a p h y   i n   t e mp o r o ma n d i b u l a r   j o i n t   a ssessm e n t , ”   D e n t o m a x i l l o f a c i a l   Ra d i o l o g y ,   v o l .   3 4 ,   n o .   2 ,   p p .   9 1 – 9 5 ,   2 0 0 5 ,   d o i :   1 0 . 1 2 5 9 / d mf r / 2 4 8 6 3 5 5 7 .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.