Implementação e avaliação de redes neurais compactas para detecção de catarata com dados limitados

dc.contributor.advisor1França, Celso Aparecido de
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/4547836128892982
dc.contributor.authorSilva, Felipe Estrada Nunes da
dc.date.accessioned2025-03-19T12:04:43Z
dc.date.issued2025-02-28
dc.description.abstractCataract is one of the leading causes of vision loss worldwide, and early detection plays a key role in timely medical intervention. In this context, neural networks have stood out as powerful tools for analyzing complex images and extracting relevant information for accurate diagnoses. The objective of this work is to implement and evaluate the effectiveness of compact neural networks in the automatic detection of cataracts in eye images using deep learning, in a scenario with a limited database, both in terms of the number of images and their resolutions. It is initially carried out a literature review of existing techniques and approaches used in the area. The themes and concepts used to carry out the study are also reviewed. The process includes building appropriate neural network architectures, preprocessing medical fundus images to improve data quality, balancing the database, implementing deep learning algorithms for model training, and then evaluating performance using metrics such as accuracy, sensitivity, and loss. The results obtained demonstrate that models based on ResNet architectures, both in their traditional versions and hybrid versions with Vision Transformers (ViT), presented high performance (above 93%) in cataract detection. On the other hand, compact models such as the Compact Convolutional Transformer (CCT) and the Compact Vision Transformer (CVT) faced difficulties in generalizing to multiple classes, suggesting that compact transformers.eng
dc.description.resumoCatarata é uma das principais causas de perda de visão em todo o mundo, e a detecção precoce desempenha um papel fundamental na intervenção médica oportuna. Nesse contexto, as redes neurais têm se destacado como ferramentas poderosas para analisar imagens complexas e extrair informações relevantes para diagnósticos precisos. O objetivo deste trabalho é implementar e avaliar a eficácia de redes neurais compactas na detecção automática de catarata em imagens de olhos utilizando aprendizado profundo, em um cenário com banco de dados limitado, tanto em quantidade de imagens quanto em suas resoluções. É inicialmente feita uma revisão literária das técnicas existentes e abordagens utilizadas na área. Também são revisados temas e conceitos utilizados para execução do estudo. O processo inclui a construção de arquiteturas de redes neurais adequadas, o pré-processamento das imagens médicas dos fundos de olhos para melhorar a qualidade dos dados, balanceamento da base de dados, a implementação de algoritmos de aprendizado profundo para o treinamento do modelo, seguido da avaliação de desempenho com métricas como acurácia, sensibilidade e perda. Os resultados obtidos demonstram que modelos baseados em arquiteturas ResNet, tanto em suas versões tradicionais quanto híbridas com Vision Transformers (ViT), apresentaram alto desempenho (acima de 93%) na detecção de catarata. Por outro lado, modelos compactos como o Compact Convolutional Transformer (CCT) e o Compact Vision Transformer (CVT) enfrentaram dificuldades na generalização para múltiplas classes, sugerindo que transformadores compactos
dc.identifier.citationSILVA, Felipe Estrada Nunes da. Implementação e avaliação de redes neurais compactas para detecção de catarata com dados limitados. 2025. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Elétrica) – Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, 2025. Disponível em: https://repositorio.ufscar.br/handle/20.500.14289/21586.por
dc.identifier.urihttps://hdl.handle.net/20.500.14289/21586
dc.language.isopor
dc.publisherUniversidade Federal de São Carlos
dc.publisher.addressCampus São Carlos
dc.publisher.courseEngenharia Elétrica - EE
dc.publisher.initialsUFSCar
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazilen
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/
dc.subjectCatarata
dc.subjectCataracteng
dc.subjectDeep learningeng
dc.subjectRedes neurais
dc.subjectNeural Networkseng
dc.subjectVision transformereng
dc.subjectConvolucional compacteng
dc.subject.cnpqCIENCIAS EXATAS E DA TERRA::CIENCIA DA COMPUTACAO::SISTEMAS DE COMPUTACAO
dc.titleImplementação e avaliação de redes neurais compactas para detecção de catarata com dados limitados
dc.title.alternativeImplementation and evaluation of compact neural networks for cataract detection with limited dataeng
dc.typeTCC

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