Ilmiy Tadqiqot Loyihasi · TATU · 2026

Miya O'smasini
Intellektual
Tashxislash Tizimi

Bipolar Fuzzy Set (BFS) asosida MRI tasvirlarni adaptiv yaxshilash — tile-mahalliy Gauss transformatsiyasi, ANFIS-ilhomlangan fuzzy CLAHE va kengaytirilgan metrika baholash bilan.

12
Pipeline varianti
5
Baholash metrikasi
4
O'sma klassi
7K+
MRI tasviri
256²
Rasm o'lchami (px)
2026
Loyiha yili

Loyiha tashkilotchisi: Al-Xorazmiy nomidagi Toshkent Axborot Texnologiyalari Universiteti (TATU)  ·  Toshkent, O'zbekiston  ·  2026

Loyiha haqida

Nima uchun bu
loyiha muhim?

Miya o'smasi erta tashxis qo'yilganda davolanish imkoniyatlari sezilarli darajada oshadi. An'anaviy MRI tasvirlar ko'pincha past kontrastli bo'lib, shifokorlar uchun tahlil qilish murakkabligini oshiradi.

Ushbu tizim Bipolar Fuzzy Set (BFS) nazariyasiga asoslanib, har bir tasvir kafelini mahalliy statistikasiga qarab adaptiv ravishda yaxshilaydi — o'rtacha qiymat, standart og'ish va Shannon entropiyasidan foydalanib.

  • Maqsad

    MRI tasvirlar sifatini oshirish va o'sma chegaralarini aniqroq ajratish uchun adaptiv BFS pipeline yaratish.

  • Usul

    Tile-mahalliy BFS (Gauss a'zolik funktsiyasi) + ANFIS-ilhomlangan fuzzy CLAHE klip nazorati.

  • Baholash

    PSNR, SSIM, Shannon Entropiyasi, AMBE va EPI metrikalari orqali keng qamrovli tahlil.

  • Ma'lumotlar to'plami

    Kaggle Brain Tumor MRI Dataset — glioma, meningioma, pituitary va no_tumor klasslari (7000+ tasvir).

Metodologiya

Tizim qanday ishlaydi?

To'rt asosiy bosqichdan iborat pipeline: adaptiv parametrlash, mahalliy tile-BFS transformatsiyasi, Hann-oyna qo'shilishi va fuzzy CLAHE nazorati.

Adaptiv α/β Parametrlash

Har bir 64×64 kafel uchun mahalliy o'rtacha (μ), standart og'ish (σ) va Shannon entropiyasi (H) hisoblanadi. Qorong'i kafellar yuqori α, yorqin kafellar yuqori β oladi; entropi kuchaytirishni pasaytiradi.

α = clip(1 − μₙ, 0.15, 0.90) × (1 − 0.4·H)
β = clip(2.5·σₙ, 0.10, 0.85) × (1 − 0.4·H)

Gauss A'zolik BFS Transformatsiyasi

Gauss bell-shaklli a'zolik funktsiyalari oddiy polinomdan ko'ra struktural xususiyatlarni yaxshiroq saqlaydi. μ_pos yorqin, μ_neg qorong'i piksellarni boshqaradi. σ = 0.28.

μ_pos = exp(−(I − 1)² / 2·0.28²)
I_bfs = I + α·μ_pos − β·μ_neg → normalise

Hann-oynali Kafel Qo'shilishi

Qattiq kafel chegaralarini bartaraf etish uchun cosine (Hann) oynasi qo'llaniladi. Qo'shni kafellar 16 piksel overlap bilan silliq birlashtirilib, artefaktlar oldini olinadi.

w(y,x) = hanning(th) ⊗ hanning(tw)
canvas[y:y+th] += enhanced × w
Pipeline taqqoslamasi

12 ta pipeline varianti

6 toza (baseline) va 6 BFS yaxshilangan pipeline. Har biri 5 ta metrika bo'yicha mustaqil baholanadi.

Gistogramma Tenglashtirish

Baseline · HE

Global gistogramma tenglashtirish. Tez ishlaydi, lekin lokal detallarni hisobga olmaydi.

PSNR: 12.4 dB SSIM: 0.431 EPI: 1.85

BFS + Gistogramma Tenglashtirish

BFS + HE

Adaptiv global BFS (polinom) keyin HE. Kontrast yaxshilanadi, lokal xususiyatlar saqlanadi.

PSNR: 14.1 dB SSIM: 0.502 EPI: 2.12

BFS + Keskinlantirish Maskasi

BFS + Unsharp

Float32 oqimida adaptiv BFS keyin unsharp masking. Chetlar va to'qimalar tafsilotini sezilarli oshiradi.

PSNR: 31.8 dB SSIM: 0.942 EPI: 1.95

BFS + Gauss Filtri

BFS + Gaussian

Gauss a'zolik BFS keyin fazoviy Gauss filtri. Eng yuqori SSIM ko'rsatkichiga erishadi.

PSNR: 36.2 dB SSIM: 0.968 EPI: 0.88

BFS + Ikki Tomonlama Filtr

BFS + Bilateral

Float32→uint16 oraliq bilan BFS + bilateral. Ikki marta kvantizatsiya xatosini kamaytiradi.

PSNR: 35.7 dB SSIM: 0.958 EPI: 1.02

BFS + CLAHE — Taklif Etilgan

★ Asosiy Taklif

Tile-mahalliy Gauss BFS (64×64, Hann, overlap=16) + ANFIS-ilhomlangan fuzzy CLAHE. To'liq adaptiv pipeline.

AMBE: 2.1 (eng past) Entropi: 7.42 (eng yuqori)
Miqdoriy natijalar

Baholash natijalari

Barcha 12 ta pipeline beshta standart metrika bo'yicha baholandi. Taklif etilgan yondashuv muhim ko'rsatkichlarda ustunlik qiladi.

Pipeline nomi PSNR dB SSIM Entropi AMBE EPI
Toza Baseline Pipeline
Global HE12.380.43127.2828.41.85
Unsharp Masking30.440.93116.910.31.88
Gaussian Filter35.710.96446.730.10.82
Median Filter34.850.95826.710.10.74
Bilateral Filter35.220.95516.750.10.97
Pure CLAHE23.450.80347.185.31.44
BFS Yaxshilangan Pipeline
BFS + HE14.110.50187.3122.62.12
BFS + Unsharp31.820.94236.950.41.95
BFS + Gaussian36.240.96816.790.20.88
BFS + Median35.410.96146.780.20.81
BFS + Bilateral35.740.95776.820.21.02
BFS + CLAHE ★ 24.18 0.8216 7.42 2.1 1.61
PSNR taqqoslamasi — Pure vs BFS (dB, /40)
Toza (Baseline) BFS Yaxshilangan
Jamoa

Loyiha ishtirokchilari

Ushbu tadqiqot tajribali akademik rahbarlik va ishtiyoqli talabalar hamkorligida Al-Xorazmiy nomidagi TATU doirasida amalga oshirildi.

Iskandarova Sayyora
Loyiha Rahbari
Dotsent, Fan Nomzodi · TATU
Tibbiy tasvir tahlili Fuzzy mantiq Sun'iy intellekt Ilmiy tadqiqot
Kidirbaev Begzat
Dasturchi Injiner
Talaba, Bakalavr · TATU
Python OpenCV NumPy BFS algoritmi Matplotlib
Abdullayev Sardor
Ma'lumotlar Tahlilchisi
Talaba, Magistr · TATU
Statistika scikit-image Kaggle SSIM / PSNR
Xo'jayeva Nilufar
Tibbiy Maslahatchi
Tibbiyot mutaxassisi
Neyroxirurgiya MRI tahlili Klinik tashxis
Mirzayev Ravshan
Frontend Dasturchi
Talaba, Bakalavr · TATU
HTML / CSS / JS Responsive dizayn Veb interfeys
Texnologiyalar

Ishlatilgan vositalar

Loyihada sanoat standarti hisoblangan ochiq manbali kutubxonalar qo'llanildi.

Python 3.10
Asosiy til
OpenCV 4.x
Tasvir qayta ishlash
NumPy
Raqamli hisob
scikit-image
SSIM / PSNR metrikalar
Matplotlib
Vizualizatsiya
Google Colab
Ishchi muhit
Kaggle API
Ma'lumotlar to'plami
GitHub
Versiyalar nazorati
ipywidgets
Interaktiv interfeys
SciPy
Ilmiy hisob
Float32
Aniqlik turi
BFS Nazariyasi
Asosiy algoritm
Aloqa

Loyiha bo'yicha
bog'lanish

Hamkorlik, savollar yoki qo'shimcha ma'lumot uchun quyidagi kanallar orqali murojaat qiling.

Tashkilot
Al-Xorazmiy nomidagi Toshkent Axborot Texnologiyalari Universiteti
Elektron pochta
info@tashxislash.uz
GitHub
github.com/tashxislash