Deep Learning-based Methods for Extracting Fundus Image Landmarks and Signs of Eye Diseases

Author

Ali, Mohammed Yousef Salem

Director

Valls Mateu, Aïda

Abdelnasser Mohamed Mahmoud, Mohamed

Baget Bernaldiz, Marc

Date of defense

2022-12-22

Pages

147 p.



Department/Institute

Universitat Rovira i Virgili. Departament d'Enginyeria Informàtica i Matemàtiques

Abstract

La retinopatia diabètica (RD) és la causa més típica de pèrdua visual en adults en edat de treballar. El 2040, es preveu que més de 200 milions de persones tindran DR. El glaucoma afecta uns 75 milions d'individus a tot el món i s'anomena el lladre silenciós de la vista. Per tant, el diagnòstic precoç del glaucoma i la RD requereix un procediment de cribratge eficient. Per tant, els centres mèdics realitzen regularment revisions oculars als pacients, especialment als diabètics, per minimitzar el risc de ceguesa. L'examen d'imatges del fons de l'ull requereix molta expertesa, temps, cost i genera errors. Per tant, és crucial desenvolupar un sistema de diagnòstic assistit per ordinador (CAD) que analitzi les imatges del fons ocular per ajudar els oftalmòlegs. Les tècniques de visió per ordinador, com ara l'aprenentatge profund i especialment les xarxes neuronals convolucionals (CNN), han millorat significativament el rendiment dels sistemes CAD. Aquesta tesi utilitza tècniques de visió per ordinador per considerar quatre tasques oculars: segmentació del disc òptic, detecció de glaucoma, segmentació de lesions degudes a DR com exudats o microaneurismes a partir d'imatges de fons d'ull.


La retinopatía diabética (RD) es la causa más típica de pérdida visual en adultos en edad laboral. En 2040, se prevé que más de 200 millones de personas tendrán RD. El glaucoma afecta a unos 75 millones de personas en todo el mundo y se le llama el ladrón silencioso de la vista. Por lo tanto, el diagnóstico precoz de glaucoma y RD requiere un procedimiento de detección eficaz. Para ello, los centros médicos realizan revisiones oftalmológicas periódicas a los pacientes, especialmente a los diabéticos, para minimizar el riesgo de ceguera. Examinar las imágenes del fondo de ojo requiere mucho trabajo, mucho tiempo, es costoso y es propenso a errores. Por lo tanto, es crucial desarrollar un sistema de diagnóstico asistido por computadora (CAD) que analice imágenes de fondo de ojo para ayudar a los oftalmólogos. Las técnicas de visión por computadora, como el aprendizaje profundo y especialmente las redes neuronales convolucionales (CNN), han mejorado significativamente el rendimiento de los sistemas CAD.


Diabetic Retinopathy (DR) is the most typical cause of visual loss in working-age adults. In 2040, it is predicted that over 200 million people will have DR. Glaucoma affects about 75 million individuals worldwide, and it is called the silent thief of sight. Therefore, early diagnosis of glaucoma and DR requires an efficient screening procedure. In addition, medical centers regularly perform eye checkups for patients, especially diabetic ones, to minimize the risk of blindness. Examining eye fundus images is labor-intensive, time-consuming, expensive, and error-prone. Therefore, developing a computer-aided diagnosis (CAD) system that analyzes eye fundus images to help ophthalmologists is crucial. Computer vision techniques, like deep learning and especially convolutional neural networks (CNNs), have significantly improved CAD systems' performance. This thesis uses computer vision techniques to consider four eye tasks: optic disc segmentation, glaucoma detection, segmenting exudate lesions and segmenting other kinds of retinal eye DR lesions from fundus images.

Keywords

aprenentatge profund; visió per computador; Anàlisi d'imatges mèdiques; aprendizaje profundo; visión por computador; Análisis de imágenes médicas; deep learning; computer vision; Medical image analysis

Subjects

004 - Computer science; 62 - Engineering

Knowledge Area

Enginyeria i arquitectura

Documents

TESI Mohammed Yousef Salem Ali.pdf

10.37Mb

 

Rights

ADVERTIMENT. L'accés als continguts d'aquesta tesi doctoral i la seva utilització ha de respectar els drets de la persona autora. Pot ser utilitzada per a consulta o estudi personal, així com en activitats o materials d'investigació i docència en els termes establerts a l'art. 32 del Text Refós de la Llei de Propietat Intel·lectual (RDL 1/1996). Per altres utilitzacions es requereix l'autorització prèvia i expressa de la persona autora. En qualsevol cas, en la utilització dels seus continguts caldrà indicar de forma clara el nom i cognoms de la persona autora i el títol de la tesi doctoral. No s'autoritza la seva reproducció o altres formes d'explotació efectuades amb finalitats de lucre ni la seva comunicació pública des d'un lloc aliè al servei TDX. Tampoc s'autoritza la presentació del seu contingut en una finestra o marc aliè a TDX (framing). Aquesta reserva de drets afecta tant als continguts de la tesi com als seus resums i índexs.

This item appears in the following Collection(s)