Please use this identifier to cite or link to this item: http://studentrepo.iium.edu.my/handle/123456789/11686
Full metadata record
DC FieldValueLanguage
dc.contributor.advisorMohamed Hadi Habaebi, Ph.Den_US
dc.contributor.advisorMd. Rafiqul Islam, Ph.Den_US
dc.contributor.advisorTeddy Surya Gunawan, Ph.Den_US
dc.contributor.authorAl-Husaini, Mohammed Abdulla Salimen_US
dc.date.accessioned2023-09-04T00:38:12Z-
dc.date.available2023-09-04T00:38:12Z-
dc.date.issued2022-
dc.identifier.urihttp://studentrepo.iium.edu.my/handle/123456789/11686-
dc.description.abstractBreast cancer is one of the most common causes of death in women around the world. Researchers are actively seeking to develop early detection methods for breast cancer. Several treatment technologies contributed to the reduction in mortality rate from this disease, but early detection contributes the most to preventing disease spread, breast amputation and death. The problem, however, lies in the accuracy of early detection methods. Thermography is a promising technology for early diagnosis where thermal cameras employed are of high resolution and sensitivity. The combination of Artificial Intelligence (AI) with thermal images is an effective tool to detect early-stage breast cancer and is foreseen to provide impressive predictability levels. This thesis reviewed systematically the state-of-the art works employing thermography with AI, highlighted their contributions and drawbacks, and proposed open issues for research. Furthermore, the thesis has applied and investigated the behaviour of different recently introduced deep learning methods for identifying breast disorders and further proposed a modified method to suit the thesis goals. Inception MV4 achieved 7% faster classification response time compared to V4. The use of MV4 model is found to contribute to saving energy consumed and fluidity in arithmetic operations for the graphic processor. The results also indicate that increasing the number of layers may not necessarily be useful in improving the performance. Furthermore, the thesis develops a numerical simulation model to study the thermophysical properties of breast using COMSOL software. Topical Sito-Cooling on breast surface area was found to contribute to increasing thermal contrast in the simulated thermal images. The highest variations in skin temperatures between breasts with cancer and without cancers can scope from 0.274 to 2.58 C. Finally, the thesis introduced an application design in a graphical user interface and linked it with the AirDroid application to send thermal images from the smartphone to the cloud and then retrieve back the diagnostic result from the cloud to the smartphone app. The suggested framework novelty lies in its design to generate high-quality input video of thermal imagery of the patients’ breast region in real time, facilitating more accurate early breast cancer detection. The suggested structure was modelled in MATLAB 2019 and was compatible with majority of standard Desktop with thermal camera installed. It takes real time video stream of high-quality thermal imagery as input and produces defined video files with a binary classification characterizing normal or abnormal breasts with a recommended action for the patient. This is followed by a proposed thermal image acquisition procedure with set of recommendations for the development of a mobile app-based dataset. The thesis concludes that early breast cancer detection using smart apps is a valuable and reliable complementary tool for radiologists to aid the diagnosis process and reduce mortality rates.en_US
dc.language.isoenen_US
dc.publisherKuala Lumpur : Kulliyyah of Engineering, International Islamic University Malaysia, 2022en_US
dc.subject.lcshBreast -- Cancer -- Diagnosis -- Technological innovationen_US
dc.subject.lcshBreast -- Imaging -- Technological innovationen_US
dc.subject.lcshDeep learning (Machine learning)en_US
dc.titleThermography based deep learning models for early breast cancer detectionen_US
dc.typeDoctoral Thesisen_US
dc.description.identityt11100484574MohammedAbdullaSalimAlHusainien_US
dc.description.identifierThesis : Thermography based deep learning models for early breast cancer detection / by Mohammed Abdulla Salim al-Husainien_US
dc.description.kulliyahKulliyyah of Engineeringen_US
dc.description.programmeDoctor of Philosophy in Engineeringen_US
dc.description.abstractarabicيعد سرطان الثدي أحد أكثر مسببات الوفاة شيوعًا بين النساء حول العالم. يسعى الباحثون بنشاط لتطوير طرق الكشف المبكر عن سرطان الثدي. ولقد ساهمت العديد من تقنيات العلاج في خفض معدل الوفيات من هذا المرض لكن الاكتشاف المبكر يساهم بشكل أكبر في منع انتشار المرض الذي يؤدي الى بتر الثدي والوفاة. لكن المشكلة تكمن في دقة طرق الكشف المبكر. يعد التصوير الحراري تقنية واعدة للتشخيص المبكر حيث تكون الكاميرات الحرارية المستخدمة عالية الدقة والحساسية. بالإضافة الى ان الجمع بين الذكاء الاصطناعي (AI) والصور الحرارية أداة فعالة للكشف عن سرطان الثدي في مراحله المبكرة ومن المتوقع أن يوفر مستويات رائعة من القدرة على التنبؤ. استعرضت هذه الأطروحة بشكل منهجي أحدث الأعمال التي تستخدم التصوير الحراري مع الذكاء الاصطناعي وسلطت الضوء على مساهماتها وعيوبها واقترحت قضايا مفتوحة للبحث. علاوة على ذلك قامت الأطروحة بتطبيق واستقصاء سلوك طرق التعلم العميق المختلفة التي تم تقديمها مؤخرًا لتحديد اضطرابات الثدي واقترحت أيضًا طريقة معدلة لتناسب أهداف الرسالة. حقق Inception MV4 استجابة عالية وسرعة في التصنيف بنسبة 7٪ مقارنةً بـ Inception V4. تشير النتائج الى ان MV4 تساههم بشكل كبير في توفير الطاقة المستهلكة وانسيابية في العمليات الحسابية لدى وحدة معالج الرسوم. تشير النتائج أيضًا إلى أن زيادة عدد الطبقات قد لا يكون بالضرورة مفيدًا في تحسين الأداء. علاوة على ذلك تقوم الأطروحة بتطوير نموذج محاكاة عددي لدراسة الخصائص الفيزيائية الحرارية للثدي باستخدام برنامج COMSOL . تشير النتائج الى ان استخدام جل التبريد على سطح الثدي يساهم في زيادة التباين الحراري في الصور الحرارية. كما ان الفارق في درجات الحرارة بين الثدي السليم والمصاب قد تصل من 0.274 إلى 2.58 درجة مئوية. وفي الختام فان هذه الاطروحة قدمت تصميم واجهة مستخدم رسومية وربطته بتطبيق AirDroid لإرسال الصور الحرارية من الهاتف الذكي إلى الحوسبة السحابية ثم إرجاع نتيجة التشخيص من السحابة إلى تطبيق الهاتف الذكي. بالإضافة الى انه تم تطوير التطبيق للكشف عن سرطان الثدي في الوقت الفعلي و تم تصميم الهيكل المقترح في MATLAB 2019 وكان متوافقًا مع غالبية أجهزة سطح المكتب القياسية المزودة بكاميرا حرارية مثبتة. أخذ مقاطع الفيديو في الوقت الحقيقي للصور الحرارية عالية الجودة كمدخلات وينتج ملفات فيديو محددة بتصنيف ثنائي يميز الثدي الطبيعي أو غير الطبيعي مع الإجراء الموصى به للمريض. ويلي ذلك إجراء مقترح للحصول على الصور الحرارية مع مجموعة من التوصيات لتطوير مجموعة قاعدة بيانات قائمة على تطبيقات الهاتف المحمول. تخلص الأطروحة إلى أن الاكتشاف المبكر لسرطان الثدي باستخدام التطبيقات الذكية هو أداة تكميلية قيمة وموثوقة لأخصائيي الأشعة للمساعدة في عملية التشخيص وتقليل معدلات الوفيات.en_US
dc.description.callnumbert RC 280 B8 A3162T 2022en_US
dc.description.notesThesis (Ph.D)--International Islamic University Malaysia, 2022.en_US
dc.description.physicaldescriptionxix, 198 leaves : color illustrations ; 30cm.en_US
item.openairetypeDoctoral Thesis-
item.grantfulltextopen-
item.fulltextWith Fulltext-
item.languageiso639-1en-
item.openairecristypehttp://purl.org/coar/resource_type/c_18cf-
item.cerifentitytypePublications-
Appears in Collections:KOE Thesis
Files in This Item:
File Description SizeFormat 
t11100484574MohammedAbdullaSalimAlHusaini_24.pdf24 pages file3.21 MBAdobe PDFView/Open
t11100484574MohammedAbdullaSalimAlHusaini_SEC.pdf
  Restricted Access
Full text secured file28.58 MBAdobe PDFView/Open    Request a copy
Show simple item record

Google ScholarTM

Check


Items in this repository are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated. Please give due acknowledgement and credits to the original authors and IIUM where applicable. No items shall be used for commercialization purposes except with written consent from the author.