基于多尺度全卷积网络的无线胶囊内镜图像病变检测研究

来源 :华中科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:shmilyuho
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
随着生活节奏的加快与社会压力的增大,人们因饮食不规律导致患胃肠道疾病的现象愈加严重。近年来,无线胶囊内镜技术已成为检查患者胃肠道的首要选择。然而,一次无线胶囊内镜检查将产生约6万张图像,带给医生后续筛查工作沉重的负担,如何快速有效地从海量图像中识别检测出病变已成为亟待解决的重要问题。神经网络在处理图像问题上有着得天独厚的优势,基于神经网络的医学影像分析为解决这一问题带来新的契机。无线胶囊内镜图像与传统景物图像有很大的不同,具有数据集小、像素分辨率低、病灶尺寸多样、细节特征模糊、消化道杂质干扰多等特点,使得传统机器学习技术无法满足无线胶囊内镜图像识别检测的需求(如对胃肠道息肉、溃疡、出血点的检测)。针对该问题,通过引入残差学习网络中跳跃连接结构以及Inception网络中多尺度卷积核的思想,构建了一种多尺度卷积-跳跃连接的神经网络结构。它可以提取和保留无线胶囊内镜图像的浅层特征,并与多尺度卷积得到的高级特征级联,同时采用多尺度卷积核以加强对不同尺度病灶特征的有效提取。该神经网络与传统卷积神经网络相比,具有更少的自由参数,适合使用较小的数据集进行训练,也更加适合无线胶囊内镜图像的特点与病变检测需求。从实验结果来看,该神经网络模型在40000张无线胶囊内镜图像数据集上实现了对病灶的检测,在准确率、灵敏度、特异度上分别达到了97.84%、98.05%、97.67%的精度,该神经网络模型在收敛性和对尺度的容忍性方面也均优于经典深度残差网络Res Net以及经典多尺度Inception-v4模型。
其他文献
互联网已经渗入人们生产生活的方方面面,给人们带来极大便利的同时,网络空间安全却也正面临着巨大挑战。其中,HTTP隧道技术简单高效,目前已成为穿越防火墙的有力工具,极大损害了国家和个人利益。HTTP隧道威胁大,隐蔽性强,现有检测技术存在很多问题,因此,对于HTTP隧道检测技术的研究已经刻不容缓。本文为解决HTTP隧道检测难题,结合Spark计算框架、特征工程和机器学习算法等实现了一种基于流特征的HT
随着网络大数据时代的不断推进,高校网站信息量也随着网络时代的发展不断增长,用户需要通过互联网获取各种高校网站信息,而用户往往使用通用搜索引擎搜索高校网站信息,但是通用搜索引擎为用户提供的是包含所有领域的横向海量信息搜索,数据量过于庞大,导致用户无法精准获取自己所需的网站信息。为了解决高校网站信息的精准搜索,基于Solr和Spring Boot框架设计并实现了高校网站垂直搜索系统,系统由数据采集、数
当今社会,一部小小的智能手机上运行了与日常生活相关的各种业务,每种业务的顺畅运行都离不开网络通信的技术支撑。而TCP协议作为网络通信中通信协议的基石,它性能的改善能够提升人们生活与工作的效率。然而无线传输技术的发展使得通信环境发生剧变。在现代通信网络中,通信带宽越来越大,传输时延越来越长,传输过程中干扰也越来越多,使得丢包不仅发生在路由器排队过程中,也会发生在无线传输过程中,严重影响了TCP的通信
拓扑识别是复杂网络领域非常重要的研究课题之一。拓扑结构不仅在很大程度上决定了网络的动力学行为和功能,而且在网络的研究过程中也起着至关重要的作用。然而实际网络的拓扑往往是未知的或者难以探测的,外界通常只能探测到网络节点随时间的动力学演化信息。因此,如何通过已知的信息推测出网络的精确拓扑有着重要的理论研究意义和实际应用价值。近些年来,基于同步的复杂网络拓扑识别方法取得了许多研究成果。然而这个经典的方法
富互联网应用程序是一种具有传统桌面应用程序特性及功能的Web应用程序,它不仅继承了传统Web应用易于传播的特性,还可以在客户端进行数据的收发和处理。OpenJFX是针对富互联网应用提出的一个现代高效的解决方案,提供了良好的流媒体支持和流畅的动画支持,更丰富的组件和更友好的操作界面。目前,OpenJFX仅支持x86架构和ARM架构,将OpenJFX移植到国产平台有利于丰富国产处理器的软件生态。首先,
随着计算机硬件水平的飞速提升、医疗图像的海量激增,将三维实际物景转换为适合计算机处理的二维平面图像进行处理和分析,已逐渐成为趋势。不同于传统诊断方式,计算机软件系统通过对儿童手部特征图像的识别可以完成对儿童手足口病的辅助诊断。不仅能够充分利用医疗图像、大大节约医疗资源,而且能够实现异地诊断、减轻患儿负担。本文以儿童手部特征为识别对象,利用卷积神经网络模型对儿童手部特征图像进行识别,设计实现了手足口
现代无人艇作为一种高度智能化的无人控制平台,内部控制网络和相关结构单元十分复杂。其控制系统的总线类型多样且互不兼容,加大了数据在无人艇控制系统内部传输和交互的难度,也在一定程度上限制了无人艇的发展。因此,本文在不改变无人艇现有控制网络架构的基础上,提出了一种多总线转换的方案,并基于此方案,设计并实现了无人艇多总线转换及数据监控系统。本文在对团队自主研制的xx68系列无人艇控制系统进行详细分析的基础
学位
在跨境电子商务产业链中,供应链需求预测需要预测每个商品在每个仓库未来的需求量,以便将商品提前准备在全球各个市场的仓库,可有效降低物流时间,极大提升用户体验。本文以供应链需求预测为研究对象,对多种需求预测算法进行了研究,并针对其中存在的异常点检测、商品信息的向量化表示、多步预测等不足之处提出了三个创新点进行改进,提高了需求预测的准确率。首先,在数据处理方面提出一种基于Huber Loss的线性回归方
考试是选拔人才的主要途径,它要求绝对的公平公正,而替考这一考场舞弊行为严重的损害了考试的公平性。因此,如何提高考生身份识别的准确率,保证考试的公平性,具有重大的研究价值。目前的考场签到过程中,多数考场仍然采用人工比对身份证和准考证的方式来判别考生身份,这种方式存在人工开销大、判别出错几率较大的问题。基于此,本论文通过对生物识别技术中人脸识别算法的研究,设计了一套便携式考场签到设备及系统,结合人脸识