EN
Detection of Papilledema Severity from Color Fundus Images using Transfer Learning Approaches
Abstract
Papilledema is edema in the area where the optic nerve meets the eye as a result of increased pressure inside the head. This disease can result in very serious problems, such as abnormal optical changes, decreased visual acuity, and even permanent blindness if left untreated. In this study, an image processing based solution was presented for the detection of papilledema severity from color fundus images using transfer learning approaches. The image dataset includes 295 papilledema images, 295 pseudopapilledema images, and 779 control images. Histogram equalization and the 3D box filter were used for image preprocessing. The images were enhanced with the histogram equalization method and denoised with the 3D box filter method. Then, the performances of EfficentNet-B0, GoogLeNet, MobileNetV2, NASNetMobile, and ResNet-101 transfer learning approaches were compared. The hold-out method was used to calculate the performance of transfer learning. In the experiments, the MobileNetV2 approach had the highest performance with 0.96 overall accuracy and 0.94 Cohen's Kappa. The results of the experiments proved that the combination of the histogram equalization, the 3D box filter, and the MobileNetV2 transfer learning approach can be used for automatic detection of papilledema severity. Compared to other similar studies that are known in the literature, the overall accuracy was higher.
Keywords
Kaynakça
- [1] Öztürk, V. (2008). Papilödem, psödopapilödem, disk ödem ve optik atrofi olgularında optik disk morfolojisinin heidelberg retina tomografisi ile kantitaf değerlendirilmesi, Yüksek lisans tezi, Başkent Üniversitesi.pp. 1-85.
- [2] İbrahimov, E. (2009). Optik disk kabarıklığında retina sinir lifi tabakası kalınlığının OCT ve HRT ile değerlendirilmesi, Yüksek lisans tezi, Dokuz Eylül Üniversitesi, pp. 1-49.
- [3] Şimşek, F., Bilge, N., Ceylan, M. (2019). Erzurum ve çevre illerde psödotümör serebri tanısı ile takip edilen hastaların klinik ve demografik verileri, Harran Üniversitesi Tıp Fakültesi Dergisi, 16(2), 331-335.
- [4] Oyar O., (2008). Magnetik rezonans görüntüleme MRG nin klinik uygulamaları ve endikasyonları, Harran Üniversitesi Tıp Fakültesi Dergisi, 5(2), 31-40.
- [5] Sarıoğlu, B. (2012). Türkiyede MR ve BT görüntüleme işlemlerinin Sosyal Güvenlik Kurumuna ekonomik yükünün değerlendirilmesi, Yüksek lisans tezi, Başkent Üniversitesi, 1-98.
- [6] Çifcibaşı, F. (2017). Aci̇l servi̇ste pedi̇atri̇k hastalarda lomber ponksi̇yon yeri̇ni̇n yatak başı ultrason i̇le beli̇rlenmesi̇ni̇n etki̇nli̇ği̇, Yüksek lisans tezi, Pamukkale Üniversitesi.
- [7] Çelik, D. (2013). Çocuklarda lomber ponksiyon iğne derinliğinin tahmin edilmesi, Yüksek lisans tezi, Selçuk Üniversitesi.
- [8] Gómez-Valverde J. J., Antón, A., Fatti, G., Liefers, B., Herranz, A., Santos, A., Sánchez, C.I. & Ledesma-Carbayo, M.J. (2019). Automatic glaucoma classification using color fundus images based on convolutional neural networks and transfer learning, Biomedical Optics Express, 10(2), 892-913. DOI: 10.1364/BOE.10.000892
Ayrıntılar
Birincil Dil
İngilizce
Konular
Mühendislik , Biyoelektronik
Bölüm
Araştırma Makalesi
Yayımlanma Tarihi
30 Aralık 2023
Gönderilme Tarihi
11 Nisan 2023
Kabul Tarihi
26 Temmuz 2023
Yayımlandığı Sayı
Yıl 1970 Cilt: 7 Sayı: 2
APA
Kokulu, M., & Göker, H. (2023). Detection of Papilledema Severity from Color Fundus Images using Transfer Learning Approaches. Aksaray University Journal of Science and Engineering, 7(2), 53-61. https://doi.org/10.29002/asujse.1280766
Cited By
An evaluation of AI-based methods for papilledema detection in retinal fundus images
Biomedical Signal Processing and Control
https://doi.org/10.1016/j.bspc.2024.106120