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Tipo do documento: Dissertação
Título: Avaliação das métricas de autofoco para aplicação em imagens de baciloscopia de tuberculose obtidas utilizando microscopia de campo claro
Autor: Kimura Junior, Almir 
Primeiro orientador: Costa, Marly Guimarães Fernandes
Resumo: A tuberculose é considera um problema público mundial. Estima-se que um terço da população mundial está infectado com o bacilo Mycobacterium Tuberculosis, podendo assim desenvolver a doença. A detecção da doença pode ser realizada pela baciloscopia, que consiste na contagem de bacilos em 100 campos distintos de uma lâmina contendo amostra de secreção pulmonar do paciente. A realização dessa tarefa exige muito treinamento e atenção do executor e, via de regra, apresenta taxa de falsos negativos alta. Para aumentar o desempenho da baciloscopia busca-se desenvolver um sistema automático de contagem de bacilos. O trabalho proposto fundamenta-se no estudo da etapa inicial do processo de automação, qual seja, o foco das imagens de campos das lâminas. Com o intuito de identificar qual métrica é mais adequada para avaliação do foco das imagens de baciloscopia de tuberculose em microscopia convencional, coradas pelo método de Kinyoun, foram investigadas nove métricas de autofoco (gradiente de Brenner, energia do Laplaciano da imagem, transformada de wavelet, variância do nível de cinza, variância normalizada pela média de intensidade, autocorrelação, correlação baseada em desvio padrão, variância do logaritmo do histograma e entropia), amplamente utilizadas na literatura. Para a definição da melhor métrica, curvas de foco foram obtidas e avaliadas utilizando cinco critérios (acurácia, faixa, picos falsos, largura e tempo) e duas análises (semiquantitativa e quantitativa). Essa metodologia foi aplicada a um conjunto representativo de 1800 imagens (- com alta densidade de conteúdo, com baixa densidade de conteúdo assim como em imagens com alta quantidade de bacilos e com baixa quantidade de bacilos). Esse estudo evidenciou que a métrica de melhor desempenho foi a variância do nível de cinza da imagem. A definição da casuística permitiu ainda a avaliação das métricas em imagens provenientes de lâminas preparadas sem o uso do contra corante azul de metileno. Para esse tipo de imagem a métrica que apresentou o melhor desempenho foi a baseada em Entropia.
Abstract: Tuberculosis is considered a world-wide political issue. It has been known that a third of the world population is infected with the Mycobacterium Tuberculosis bacillus and consequently can develop the disease. The finding of the disease is carried by bacilloscopy, which consists of the counting of bacilli in 100 different fields of a slide with sputum sample smear. This type of work demands a lot of training and has a high false negative rate. In order to increase the performance of the bacilloscopy, the development of an automated system to perform the counting of the bacilli is necessary. Our work is based on the study of initial stage of the automated process, emphasizing the autofocus (AF). We investigated nine autofocus functions (Brenner gradient, energy Laplace, wavelet transformation, variance, normalized variance, autocorrelation, standard-deviation-based correlation, variance of log histogram and entropy), widely used in literature, in order to define the best function for images of bacilloscopy of conventional microscopy stained with Kinyoun method. In order to identify the focus functions that had the best performance the focus curve was evaluated by five criteria (accuracy, range, number of false maxima, width and execution time) with two types of analysis (semiquantitative and quantitative). This methodology was performed on images with high and low density of contents, as well as on images with a lot and few amount of bacillus. The total images for the experiment was 1800. Through this study, it was determined that the best function for this type of image is based on Variance. In order to deepen the results, we performed the same study for Kinyoun images without the final step of staining, because it results in a background image more uniform, which can be used for future applications for the automation of counting of bacilli. For these types of images, the function that showed the best performance was based on Entropy.
Palavras-chave: Métricas de autofoco
Tuberculose - Imagens de Baciloscopia
Tuberculose - Microscopia convencional
Automação por imagem
Autofocus
Tuberculosis
Bacilloscopy
Área(s) do CNPq: ENGENHARIAS: ENGENHARIA ELÉTRICA
Idioma: por
País: BR
Instituição: Universidade Federal do Amazonas
Sigla da instituição: UFAM
Departamento: Faculdade de Tecnologia
Programa: Programa de Pós-graduação em Engenharia Elétrica
Citação: KIMURA JUNIOR, Almir. Avaliação das métricas de autofoco para aplicação em imagens de baciloscopia de tuberculose obtidas utilizando microscopia de campo claro. 2010. 102 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica) - Universidade Federal do Amazonas, Manaus, 2010.
Tipo de acesso: Acesso Aberto
URI: http://tede.ufam.edu.br/handle/tede/3302
Data de defesa: 6-Oct-2010
Appears in Collections:Mestrado em Engenharia Elétrica

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