Infrared Imaging for Human Thermography and Breast Tumor Classification using Thermal Images

Abstract

Human thermography is considered to be an integral medical diagnostic tool for detecting heat patterns and measuring quantitative temperature data of the human body. It can be used in conjunction with other medical diagnostic procedures for getting comprehensive medication results. In the proposed study we have highlighted the significance of Infrared Thermography (IRT) and the role of machine learning in thermal medical image analysis for human health monitoring and various disease diagnosis in preliminary stages. The first part of the proposed study provides comprehensive information about the application of IRT in the diagnosis of various diseases such as skin and breast cancer detection in preliminary stages, dry eye syndromes, and ocular issues, liver disease, diabetes diagnosis and last but not least the novel COVID-19 virus. Whereas in the second phase we have proposed an autonomous breast tumor classification system using thermal breast images by employing state of the art Convolution Neural Network (CNN). The system achieves the overall accuracy of 80% and recall rate of 83.33%.

A Review of the State of the Art in Non-Contact Sensing for COVID-19

“…Thermography has been recommended as an early detection strategy for COVID-19 among large amounts of people in places such as in airports [98]. Deep learning has been applied to thermal images where classifications on new images can be made in under a second [99,100].…”

BEMD-3DCNN-Based Method for COVID-19 Detection

“…The pleura lines extracted and modeled were given as input to the supervised support vector machine (SVM) classifier to identify covid-19. Farooq et al [4] used the infrared thermography technology (IRT) ,a medical diagnostic tool that detects heat patterns and measure quantitative temperature data of the human body, with the machine learning (ML) techniques, to diagnose COVID-19 virus. They also, illustrated and explained a generic comprehensive block diagram to represent the thermal imaging, using computer aided diagnosis (CAD) system.…”

Classificação de Esteatose Hepática Não Alcoólica em Imagens Térmicas da Região do Fígado Utilizando Redes Neurais Convolucionais

“…O exame mais específico para avaliar a presença e grau de desenvolvimento da DHGNAé hoje a biópsia hepática [Santana et al 2021], porém esse métodoé invasivo e traz, além de custos altos, riscosà saúde do paciente submetido ao exame [Byra et al 2018]. Portanto, a biópsia nãoé considerada o método mais otimizado para o diagnóstico da doença [Byra et al 2018], o que torna o estudo de outros métodos extremamente importante, como os que utilizam ultrassonografia na região do abdômen [Byra et al 2018] e termografia [Farooq and Corcoran 2020].…”

“…A termografiaé um método não invasivo e que, ao contrário da ultrassonografia, não envolve contato físico para a extração de características corporais que podem ser utilizadas na avaliação da saúde de um paciente [Farooq and Corcoran 2020]. A temperatura do corpo humanoé uma informação de extrema importância para o diagnóstico e monitoramento de doenças [Farooq and Corcoran 2020]. Em pacientes com DHGNA, observa-se que o desenvolvimento da doença causa a diminuição da temperatura superficial do fígado [Farooq and Corcoran 2020].…”

“…A temperatura do corpo humanoé uma informação de extrema importância para o diagnóstico e monitoramento de doenças [Farooq and Corcoran 2020]. Em pacientes com DHGNA, observa-se que o desenvolvimento da doença causa a diminuição da temperatura superficial do fígado [Farooq and Corcoran 2020]. Portanto, a termografiaé uma técnica não invasiva promissora para o diagnóstico de DHGNA [Brzezinski et al 2020].…”