Identificação do glaucoma em imagens do fundo do olho utilizando aprendizagem profunda

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Cerentini, Allan
Data de Publicação: 2018
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Manancial - Repositório Digital da UFSM
Texto Completo: http://repositorio.ufsm.br/handle/1/14008
Resumo: Glaucoma is a disease that damages the optic nerve and can cause loss of vision or total blindness. This disease is the major cause of irreversible blindness in the world. It is estimated that by 2020 the number of people with glaucoma could reach 76 million. This work compares the accuracy of different neural network architectures that use deep learning for image recognition. These neural networks can help healthcare professionals to diagnose glaucoma more efficiently and precisely, since the process is done manually by specialists. This work utilizes a state-of-the-art, high-performance object detection system called the YOLO9000, responsible for detecting the optic nerve, which is the region of interest. After detection of this region, a convolutional neural network was used to detect the presence of glaucoma. This work analyzes different classifiers to verify which one has the best accuracy to solve this problem. Public available fundus images databases were used to validate this process. The convolutional neural network called DenseNet was the one with best average accuracy to detect the glaucoma among the used images databases. The results were 100 %, 85.8 94.4 % in the HRF, RIM-ONE-R1-R2 and RIM-ONE-R3 image databases, respectively, using the area under the receiver operating characteristic metric.
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spelling Identificação do glaucoma em imagens do fundo do olho utilizando aprendizagem profundaIdentifying glaucoma in fundus images using deep learningRedes neuraisGlaucomaAprendizado de máquinaNeural networksGlaucomaMachine learningCNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::CIENCIA DA COMPUTACAOGlaucoma is a disease that damages the optic nerve and can cause loss of vision or total blindness. This disease is the major cause of irreversible blindness in the world. It is estimated that by 2020 the number of people with glaucoma could reach 76 million. This work compares the accuracy of different neural network architectures that use deep learning for image recognition. These neural networks can help healthcare professionals to diagnose glaucoma more efficiently and precisely, since the process is done manually by specialists. This work utilizes a state-of-the-art, high-performance object detection system called the YOLO9000, responsible for detecting the optic nerve, which is the region of interest. After detection of this region, a convolutional neural network was used to detect the presence of glaucoma. This work analyzes different classifiers to verify which one has the best accuracy to solve this problem. Public available fundus images databases were used to validate this process. The convolutional neural network called DenseNet was the one with best average accuracy to detect the glaucoma among the used images databases. The results were 100 %, 85.8 94.4 % in the HRF, RIM-ONE-R1-R2 and RIM-ONE-R3 image databases, respectively, using the area under the receiver operating characteristic metric.O Glaucoma é uma doença que danifica o nervo óptico podendo causar perda de visão ou cegueira total. Essa doença é a maior causadora de cegueira irreversível no mundo. Estima-se que até 2020 a quantidade de pessoas com glaucoma poderá chegar em 76 milhões. Este trabalho compara a acurácia de diferentes arquiteturas de redes neurais que utilizam o aprendizado profundo para o reconhecimento de imagens. Essas redes neurais podem auxiliar os profissionais da área de saúde a realizarem o diagnóstico do glaucoma de uma forma mais eficiente e precisa, uma vez que o processo é feito manualmente pelos especialistas. Esse trabalho utiliza um sistema de detecção de objetos do estado da arte com grande performance, chamado de YOLO9000, responsável por detectar o nervo óptico, que é a região de interesse. Após a detecção dessa região é utilizado um classificador, uma rede neural convolucional, para detectar a presença do glaucoma. Esse trabalho analisa diferentes classificadores para verificar qual possui melhor acurácia para a resolução desse problema. Foram utilizados bancos públicos de imagens do fundo do olho para a validação desse processo. A rede neural convolucional chamada de DenseNet foi a que obteve melhor acurácia média na detecção do glaucoma nos bancos de imagens utilizados. Os resultados obtidos foram 100%, 85,8%, 94,4% nos bancos de imagem HRF, RIM-ONE-R1-R2 e RIM-ONE-R3, respectivamente, utilizando a métrica da área da curva de Característica de Operação do Receptor.Universidade Federal de Santa MariaBrasilCiência da ComputaçãoUFSMPrograma de Pós-Graduação em Ciência da ComputaçãoCentro de TecnologiaWelfer, Danielhttp://lattes.cnpq.br/7506460984370717Charao, Andrea Schwertnerhttp://lattes.cnpq.br/8251676116103188Basso, Fábio Paulohttp://lattes.cnpq.br/6653688230110966Cerentini, Allan2018-08-03T21:41:31Z2018-08-03T21:41:31Z2018-02-27info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttp://repositorio.ufsm.br/handle/1/14008porAttribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 Internationalhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Manancial - Repositório Digital da UFSMinstname:Universidade Federal de Santa Maria (UFSM)instacron:UFSM2018-08-03T21:41:31Zoai:repositorio.ufsm.br:1/14008Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttps://repositorio.ufsm.br/ONGhttps://repositorio.ufsm.br/oai/requestatendimento.sib@ufsm.br||tedebc@gmail.comopendoar:2018-08-03T21:41:31Manancial - Repositório Digital da UFSM - Universidade Federal de Santa Maria (UFSM)false
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