数字病理图像增强及高精度标注方法研究

来源 :华东师范大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:dixg03
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
染色标本的组织病理学分析对癌症诊断、治疗和临床预后至关重要。然而,当下的病理诊断方式面临着专业病理分析师缺少、诊断易受主观因素影响等问题。人工智能(AI)可以有效地解决当前病理诊断领域所存在的问题,实现人工智能与数字病理学的结合已成为该领域的趋势。利用AI自动识别和量化病理图像中的肿瘤区域,引导病理学家做出可靠的诊断,已成为数字病理学研究的新目标。目前,监督学习方法是最有效的解决方案之一,但针对病理图像的AI分析任务通常需要像素级别的标注,即所有数据都需要专业人员手工进行标注,其中存在着一些问题,例如费力、繁琐且易出错。鉴于目前用于病理诊断的人工智能一直受到带标注数据源的限制,本论文依托高光谱成像技术研究自动生成高质量精标注病理图像数据集的方法。在图像质量方面,考虑到低质量的图像不仅会造成病理学家的误诊断,也会影响各种深度学习模型的识别效果。因此,有必要在提供标注的同时尽可能地提供高质量的图像。本文以图像去模糊任务为切入点,提出了深度残差傅里叶变换(Deep RFT)网络。实验结果表明,Deep RFT在通过自主研发的病理成像系统采集的病理散焦数据集和公开数据集上的表现均优于现有网络,该网络为高质量数据集的建立和低质量病理图像诊断提供了算法上的有力支持。在标注生成方面,本文利用细胞角蛋白(CAM5.2)对于肿瘤区域的标记能力和CAM5.2染色区域与苏木精-伊红(H&E)染色区域在光谱维度的差异性完成了针对不同肿瘤样本的自动化精确标注,并借助深度学习将CAM5.2与H&E双重染色肿瘤图像转换为目前更为常见与经济的标准H&E虚拟染色图像。在肿瘤区域的自动标注方面,本文提出使用梯度提升决策树(GBDT)和前后景分割Grab Cut算法利用CAM5.2与H&E双重染色显微高光谱肿瘤图像的光谱信息和空间信息得到肿瘤样本的自动化精确分割标注。同时,使用循环一致生成对抗网络(Cycle GAN)将CAM5.2与H&E双重染色显微高光谱伪彩色图像转换为标准H&E虚拟染色图像。最终实现了带有自动生成的精标注高质量H&E虚拟染色病理图像数据集建立。本文所提出的方法可以为自动精标注病理图像数据集的建立提供一种新的思路,有望解决人工智能病理影像分析缺少高质量数据源的问题。
其他文献
绿色债券在中国绿色金融发展中占据重要地位,于国家政策支持下蓬勃发展,意在为中国绿色产业、项目的开展提供低成本的资金来源。而在双碳目标下,“绿色”逐渐成为国家发展底色,绿色金融迎来巨大的投资机遇,也将为绿色债券市场带来更大活力。明确绿色债券发行价格的影响因素,能够为发行人以更低的成本推进绿色项目以及为投资者判断绿色债券发行价格合理性提供参考。本文首先梳理了国内外绿色债券市场及其发展和发行价格的相关文
学位
改革开放以来,我国经济得到了前所未有的增长,但同时也面临着严重的环境污染和资源枯竭问题,受到了党中央和国务院的高度关注。在“十四五”时期,随着绿色金融重要性的提升,2021年政府工作报告首次记载“碳中和、碳达峰”相关内容,体现出我国绿色金融业务将迎来高速发展时期。绿色资产支持证券是一种以绿色金融为中心的资产证券化产品,是我国金融市场中一项新颖的融资工具,不仅具有盘活资本,增加流动性,隔离风险的优良
学位
<正>国家发展改革委近日印发了投资项目可行性研究报告编写大纲,具体包括《政府投资项目可行性研究报告编写通用大纲(2023年版)》《企业投资项目可行性研究报告编写参考大纲(2023年版)》和《关于投资项目可行性研究报告编写大纲的说明(2023年版)》(发改投资规[2023]304号)。为帮助有关单位、机构和人员准确理解把握可研大纲精神和要求,抓好可研大纲贯彻实施,在国家发展改革委固定资产投资司的指导
期刊
物理概念是物理学习的基础,模型建构是学科核心素养的重要构成要素之一。高中物理学科的学习过程中强调概念的转变,也强调学生核心素养的养成。而学生对概念的理解与建模能力的发展并不是割裂的,而是协同发展的。因此,基于学习进阶理论与建模教学研究基础,将学习进阶发展层级模型与建模教学发展层级模型进行整合,建构起概念理解与建模教学整合式进阶的教学模型,并在此框架的基础上设计教学流程与具体教学案例,为教师的课堂教
学位
<正>日前,农业农村部公布2022年全国休闲农业重点县名单,全国有60个县(市、区)被认定为2022年全国休闲农业重点县。其中我省鞍山市千山区、岫岩满族自治县榜上有名。2022年,农业农村部组织开展全国休闲农业重点县申报和监测工作,聚焦拓展农业多种功能、挖掘乡村多元价值,推动资源适度集聚,经县级申报、省级遴选、专家评审和网上公示等程序,最终确定休闲农业重点县名单。
期刊
报纸
随着信息时代的到来,不同领域都在进行智能化改革,信息电子化、办公自动化已成为必然趋势。表单作为日常工作和生活中常见的信息表现形式,具有布局灵活、表现形式多样、易于理解等优点,极大地方便了信息的收集、展示和传递,在各行各业广泛应用。但是纸质表单电子化的过程如果只靠手工录入过于耗费人力资源,因此利用计算机实现表单图像识别有着迫切的现实需求。由于表单图像存在结构复杂、获取过程中质量参差不齐等问题,使得表
学位
近年来,我国提升了对职业教育的关注力度,让原本处于弱势的中等职业教育得到了极大的重视和发展。目前,中职信息技术课程的教学评价主要有形成评价和过程性评价,而过程性评价一般以课程目标所包含的内容和核心素养的四个方面等作为评价内容,比较全面,有体系,但不那么深入细致,缺乏针对性,不便于精准找到关键问题并及时改进。因此本文聚焦于在中职信息技术课程实践教学中从“计算思维”进行过程性评价研究。首先,深入分析“
学位
随着信息技术的发展,云计算与容器技术逐渐成熟,企业将数以万计的业务容器部署到云平台上为用户提供服务并使用Kubernetes(简称K8s)进行容器编排管理与资源分配。为保证K8s集群和其上的业务系统正常运行,容器监控必不可少。相对于传统的主机监控,K8s容器监控具有数据量大、变化频繁等特点。同时,由于容器生命周期短暂,对于监控的实时性要求更高。目前以Prometheus为代表的容器监控系统一般采用
学位
我国社会经济经历了持续多年的快速增长后,目标重心逐步转向了高质量增长,这也为绿色金融的发展提供了良好的成长环境。绿色资产证券化作为绿色金融体系中的关键一环,创新性地将绿色产业和资产证券化相结合,对于全面高效的推动绿色产业投资大有帮助,还具有出表降杠杆的优势。但是目前国内绿色资产证券化产品的定价并未形成完善的体系,且定价方法与一般资产支持证券并无区别,没有体现出绿色属性带来的影响,制约了其标准化的发
学位