İçerik Tabanlı Medikal Görüntü Erişim Sistemleri için YeniGörsel Dikkat (Visual Attention) Yöntemine dayalı HashKod Üretimi

Abstract

İçerik tabanlı medikal görüntü erişim sistemleri günümüz dünyasında çözüm bekleyen gerçek bir problemdir ve geliştirilmeye oldukça açık bir konudur. Günümüz teknolojisi oldukça ilerlemesine rağmen gerçek zamanlı uygulamalarda yeterince hızlı sonuçlar üretebilen bir erişim yöntem önerilememiştir. Bu projede, sorgu görüntüsünün özelliklerine en yakın görüntünün oldukça yüksek benzerlik başarısıyla ve gerçek zamanlı sistemlerin hız beklentisini kolaylıkla sağlayabilecek bir içerik tabanlı medikal görüntü işleme tekniği önerilmektedir. Önerilen bu teknik sadece medikal görüntü veri setleri için değil, aynı zamanda diğer veri setleri içinde başarılı biçimde kullanılabilmektedir. Önerilen sistem iki parçadan oluşmaktadır. Bunlar; özelliklerin çıkarılması ve hash kodunun oluşturularak sistemden görüntü çekilmesidir. Özelliklerin çıkarılması aşaması benzer görüntülerin tespit edilebilmesi için oldukça önemli olmasına rağmen ağır işlem yükü içeren özellik çıkarıcı algoritmalar cevap süresi üzerinde olumsuz etkilere sahiptir. Bu sebeple literatürdeki çalışmalar araştırılarak en hızlı ve en başarılı otomatik özellik çıkarıcı olan konvolüsyonel sinir ağları önerilen sistemin ilk kısmını oluşturmaktadır. Konvolüsyonel sinir ağları çıkışını literatürdeki gibi direk sorgulama kodu olarak kullanmak cevap süresi bakımından etkili bir yol değildir. Bu sebeple sistemimizin ikinci bölümünü hash kodu üretimi oluşturmaktadır. Yöntem bölümünde detaylı olarak anlatılmasına rağmen bu bölümde konu bütünlüğü amacıyla hash koddan bahsedilecektir. Veri kümesinde depolanan her görüntü sorgu görüntüsüyle aynı özellik çıkarma algoritmasından ve hash kod üretim algoritmasından geçirilerek bir koda sahip olmaktadır. Hash kod adı verilen bu kod bir takım rakamlardan oluşmaktadır. Bu rakamlar sorgulama sırasında daha hızlı bir erişim olmasını sağlamaktadır. Hash kod düşüncesi oldukça eskiye dayanmasına rağmen bu kodun uzunluğu ve veri kümesinde farklı grupları ayırma yeteneği kullanılan yönteme göre değişmektedir. Araştırmacıların amacı eşsiz bir temsil yeteneği ile her grubu birbirinden en uzak noktaya atamak ve daha kısa bir kod kullanarak en kısa sürede veriyi kullanıcıya sunabilmektir. Fakat hala literatürde üç adet görüntünün birbirine olan uzaklığının hesabına dayalı hash kodu üretme yöntemi kullanılmaktadır. Üretilen diğer hash kod üretme yöntemlerinin temelinde yine bu yaklaşım yatmaktadır. Bu sebeple yeni olmasına rağmen sunulan yöntemlerin sorgulama cevap süresi yeterince hızlı değildir. Bu çalışmada, klasik hash kod üretme yaklaşımına alternatif olarak görsel dikkat tabanlı (visual attention based) hash kod üretme yöntemi sunulmaktadır. Dikkat tabanlı yaklaşım, değişken uzunluktaki bir girişi derin bir ağda genelliğini kaybetmeden ve belirginlik ölçütünü baskın biçimde kullanarak çok girişli gösterimlerin önemini vurgulayan bir mekanizma olarak düşünülebilir. Bu sayede daha az parametre ile daha kuvvetli bir küme tanımlayıcısı olarak çalışabilir. Bu yaklaşımı erişim sistemlerine uyarlarsak, temel ihtiyaç olan hız problemi ve başarı ölçütü sorunlarının tamamıyla üstesinden gelinmiş olur.