Ocular Toxoplasmosis (OT), is a common eye infection caused by T. gondii that can cause vision problems. Diagnosis is typically done through a clinical examination and imaging, but these methods can be complicated and costly, requiring trained personnel. To address this issue, we have created a benchmark study that evaluates the effectiveness of existing pre-trained networks using transfer learning techniques to detect OT from fundus images. Furthermore, we have also analysed the performance of transfer-learning based segmentation networks to segment lesions in the images. This research seeks to provide a guide for future researchers looking to utilise DL techniques and develop a cheap, automated, easy-to-use, and accurate diagnostic method. We have performed in-depth analysis of different feature extraction techniques in order to find the most optimal one for OT classification and segmentation of lesions. For classification tasks, we have evaluated pre-trained models such as VGG16, MobileNetV2, InceptionV3, ResNet50, and DenseNet121 models. Among them, MobileNetV2 outperformed all other models in terms of Accuracy (Acc), Recall, and F1 Score outperforming the second-best model, InceptionV3 by 0.7% higher Acc. However, DenseNet121 achieved the best result in terms of Precision, which was 0.1% higher than MobileNetv2. For the segmentation task, this work has exploited U-Net architecture. In order to utilize transfer learning the encoder block of the traditional U-Net was replaced by MobileNetV2, InceptionV3, ResNet34, and VGG16 to evaluate different architectures moreover two different two different loss functions (Dice loss and Jaccard loss) were exploited in order to find the most optimal one. The MobileNetV2/U-Net outperformed ResNet34 by 0.5% and 2.1% in terms of Acc and Dice Score, respectively when Jaccard loss function is employed during the training.


翻译:眼弓形虫病(OT)是一种由刚地弓形虫引起的常见眼部感染,可能导致视力问题。其诊断通常通过临床检查和影像学手段完成,但这些方法复杂且成本高昂,需要专业人员的参与。为解决这一问题,我们开展了一项基准研究,评估基于迁移学习技术的现有预训练网络从眼底图像中检测OT的有效性。此外,我们还分析了基于迁移学习的分割网络对图像中病灶进行分割的性能。本研究旨在为未来研究人员利用深度学习技术开发低成本、自动化、易操作且高精度的诊断方法提供指导。我们深入分析了不同特征提取技术,以寻找最适合OT分类和病灶分割的方法。在分类任务中,我们评估了VGG16、MobileNetV2、InceptionV3、ResNet50和DenseNet121等预训练模型。其中,MobileNetV2在准确率(Acc)、召回率和F1分数上均优于其他模型,其准确率比第二名的InceptionV3高0.7%。然而,DenseNet121在精确率上表现最佳,比MobileNetV2高0.1%。在分割任务中,本研究采用了U-Net架构。为实现迁移学习,我们将传统U-Net的编码器模块替换为MobileNetV2、InceptionV3、ResNet34和VGG16,以评估不同架构;同时,还使用了两种不同的损失函数(Dice损失和Jaccard损失),以寻找最优方案。结果表明,当在训练中采用Jaccard损失函数时,MobileNetV2/U-Net在准确率上比ResNet34高0.5%,在Dice分数上高2.1%。

0
下载
关闭预览

相关内容

Automator是苹果公司为他们的Mac OS X系统开发的一款软件。 只要通过点击拖拽鼠标等操作就可以将一系列动作组合成一个工作流,从而帮助你自动的(可重复的)完成一些复杂的工作。Automator还能横跨很多不同种类的程序,包括:查找器、Safari网络浏览器、iCal、地址簿或者其他的一些程序。它还能和一些第三方的程序一起工作,如微软的Office、Adobe公司的Photoshop或者Pixelmator等。
【2022新书】高效深度学习,Efficient Deep Learning Book
专知会员服务
128+阅读 · 2022年4月21日
100+篇《自监督学习(Self-Supervised Learning)》论文最新合集
专知会员服务
167+阅读 · 2020年3月18日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
164+阅读 · 2019年10月12日
[综述]深度学习下的场景文本检测与识别
专知会员服务
78+阅读 · 2019年10月10日
【哈佛大学商学院课程Fall 2019】机器学习可解释性
专知会员服务
105+阅读 · 2019年10月9日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
无监督元学习表示学习
CreateAMind
27+阅读 · 2019年1月4日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
可解释的CNN
CreateAMind
18+阅读 · 2017年10月5日
【论文】图上的表示学习综述
机器学习研究会
15+阅读 · 2017年9月24日
【推荐】深度学习目标检测全面综述
机器学习研究会
21+阅读 · 2017年9月13日
【推荐】全卷积语义分割综述
机器学习研究会
19+阅读 · 2017年8月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
A Survey on Data Augmentation for Text Classification
Arxiv
17+阅读 · 2020年11月15日
Arxiv
16+阅读 · 2020年5月20日
Arxiv
12+阅读 · 2019年3月14日
VIP会员
最新内容
《基于深度强化学习的反无人机技术研究》178页
专知会员服务
1+阅读 · 今天16:06
“史诗怒火”行动与“AI中心战”模式的浮现
专知会员服务
3+阅读 · 今天15:31
【CVPR2026教程】扩散模型的解析理解
专知会员服务
0+阅读 · 今天14:49
马赛克战:俄乌战场透析
专知会员服务
13+阅读 · 今天4:12
《利用人工智能增强军事决策》
专知会员服务
4+阅读 · 今天4:09
《自动机器学习在军事数据耕耘法中的应用》
专知会员服务
6+阅读 · 今天4:02
为何指挥所生存能力要求范式转变
专知会员服务
5+阅读 · 今天3:54
打造“新蛛网”模式与高科技动员
专知会员服务
4+阅读 · 今天3:33
“蛛网”行动一周年:远程无人机战争
专知会员服务
3+阅读 · 今天3:23
【剑桥博士论文】智能体-环境协同优化
专知会员服务
7+阅读 · 6月9日
相关资讯
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
无监督元学习表示学习
CreateAMind
27+阅读 · 2019年1月4日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
可解释的CNN
CreateAMind
18+阅读 · 2017年10月5日
【论文】图上的表示学习综述
机器学习研究会
15+阅读 · 2017年9月24日
【推荐】深度学习目标检测全面综述
机器学习研究会
21+阅读 · 2017年9月13日
【推荐】全卷积语义分割综述
机器学习研究会
19+阅读 · 2017年8月31日
相关基金
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员