Detecção automática de glomérulos em imagens histológicas renais digitais

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Rehem, Jonathan Moreira Cardozo
Data de Publicação: 2019
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UEFS
Texto Completo: http://tede2.uefs.br:8080/handle/tede/1342
Resumo: Glomerulopathies, kidney diseases, affect thousands of people in Brazil and in the entire world, this number is growing constantly. The glomeruli are microscopic structures present in kidney and your examination by a doctor determines the kind and the degree of kidney disease. Kidney tissue images can be scanned or photographed, enabling the computational processing. Nowadays, detection and segmentation are made manually by a pathologist doctor. Thus, this research aims at propose a glomeruli automatic detection method on histological digital kidney tissue images. For this, we use deep learning techniques to train capable models to automate this task. Digital images photographed in varied approximation scales was used to compose train and test datasets. Tensorflow Object Detection API (Application Programming Interface) framework was used implements, train and test the models SSD (Single Shot Detection) Inception V2(SI2) and Faster RCNN (Region-based Convolutional Neural Network) Inception V2 (FRI2). Reaching 0.8831 mAP - 0.94 F1 Score when using the SI2 model, 0.8723 mAP and 0.97 F1 Score when utilizing FRI2 model. The SI2 model. The SI2 model is the most efficient for this task because it is 64% faster in training time and 98% faster in detecting glomeruli in each image. This work demonstrate the efficiency of deep learning techniques as solution for this problem, advancing the improvement of techniques for gloeruli automated detection.
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Thus, this research aims at propose a glomeruli automatic detection method on histological digital kidney tissue images. For this, we use deep learning techniques to train capable models to automate this task. Digital images photographed in varied approximation scales was used to compose train and test datasets. Tensorflow Object Detection API (Application Programming Interface) framework was used implements, train and test the models SSD (Single Shot Detection) Inception V2(SI2) and Faster RCNN (Region-based Convolutional Neural Network) Inception V2 (FRI2). Reaching 0.8831 mAP - 0.94 F1 Score when using the SI2 model, 0.8723 mAP and 0.97 F1 Score when utilizing FRI2 model. The SI2 model. The SI2 model is the most efficient for this task because it is 64% faster in training time and 98% faster in detecting glomeruli in each image. This work demonstrate the efficiency of deep learning techniques as solution for this problem, advancing the improvement of techniques for gloeruli automated detection.As glomerulopatias, doenças renais, acometem milhares de pessoas no Brasil e no mundo e este número vem crescendo. Os glomérulos são estruturas microscópicas presentes nos rins e sua análise por um médico patologista é o que determina o tipo e o grau da doença renal. Imagens dos tecidos renais podem ser digitalizadas ou fotografadas, o que torna possível o processamento por computador. Atualmente, a detecção e a separação de glomérulos é feita manualmente pelo patologista. Assim, esta pesquisa tem como objetivo propor um método de detecção automático de glomérulos em imagens histológicas renais digitais. Para isso, foram utilizadas técnicas de aprendizagem profunda a fim de treinar modelos que fossem capazes de automatizar esta tarefa. Imagens digitais de lâminas histológicas fotografadas em variadas escalas de aproximação foram utilizadas para compor os datasets de treinamento e testes. O framework Tensorflow Object Detection API foi utilizado como plataforma de implementação no treinamento e testes dos modelos SSD Inception V2 e Faster RCNN Inception V2. Obteve-se 0.8831 mAP e 0.94 F1 Score utilizando o modelo SI2, e 0.8723 mAP e 0.97 F1 Score utilizando o modelo FRI2. O modelo SI2 é o mais eficiente para esta tarefa, já que é 64% mais rápido no tempo necessário para o treinamento e 98% mais rápido na detecção de glomérulos em cada imagem. Este trabalho demonstra a eficiência do Deep Learning na resolução deste problema, avançando no aperfeiçoamento das técnicas de detecção automática de glomérulos.Submitted by Ricardo Cedraz Duque Moliterno (ricardo.moliterno@uefs.br) on 2022-04-19T20:45:49Z No. of bitstreams: 1 dissertacao_jonathan_cardozo_versao_final.pdf: 4815629 bytes, checksum: 0f1692645a1026115d04d06bef64055a (MD5)Made available in DSpace on 2022-04-19T20:45:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 dissertacao_jonathan_cardozo_versao_final.pdf: 4815629 bytes, checksum: 0f1692645a1026115d04d06bef64055a (MD5) Previous issue date: 2019-08-19application/pdfporUniversidade Estadual de Feira de SantanaMestrado em Computação AplicadaUEFSBrasilDEPARTAMENTO DE CIÊNCIAS EXATASDeep learningRedes Neurais ConvolucionaisGlomérulosDetecção de objetosDeep learningConvolutional Neural NetworksGlomeruliObject DetectionCIENCIAS EXATAS E DA TERRA::CIENCIA DA COMPUTACAODetecção automática de glomérulos em imagens histológicas renais digitaisinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesis303317282311144204600600600-54868328166115062113671711205811204509info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UEFSinstname:Universidade Estadual de Feira de Santana (UEFS)instacron:UEFSORIGINALdissertacao_jonathan_cardozo_versao_final.pdfdissertacao_jonathan_cardozo_versao_final.pdfapplication/pdf4815629http://tede2.uefs.br:8080/bitstream/tede/1342/2/dissertacao_jonathan_cardozo_versao_final.pdf0f1692645a1026115d04d06bef64055aMD52LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-82089http://tede2.uefs.br:8080/bitstream/tede/1342/1/license.txt7b5ba3d2445355f386edab96125d42b7MD51tede/13422022-04-19 17:45:49.067oai:tede2.uefs.br:8080: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Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://tede2.uefs.br:8080/PUBhttp://tede2.uefs.br:8080/oai/requestbcuefs@uefs.br|| bcref@uefs.br||bcuefs@uefs.bropendoar:2022-04-19T20:45:49Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UEFS - Universidade Estadual de Feira de Santana (UEFS)false
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