多重优化网络在医学图像中的分类研究

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随着老龄化社会的到来,患者逐渐增多,医疗资源越来越难满足当今社会的医疗需求。深度学习不仅可以有效的缓解医疗资源紧缺的问题而且在医学图像处理领域优势明显。针对医学图像分类,本文使用深度学习方法做了以下工作:对搜集到的医学图像制作成数据集并预处理;针对医学图像特点分别提出多重优化网络RCTMNet和RCDMNet;在标准数据集以及制作的医学图像数据集上实验,证明网络的有效性和泛化性。分析常用医学图像的特征,将搜集到的公共医学图像进行归纳整理。然后将整理后的医学图像数据集重新打标签,制作成相应的数据集。最后使用自适应直方图均衡化处理,用旋转、镜像、剪切等方法扩充医学图像数据集。针对常用医学图像特征分布驳杂,轮廓不明显,像素特征少等特点提出多重优化网络RCTMNet。该网络使用TBC、CTA、MARDrop等优化方法分别对普通CNN卷积层处理图像特征的效率进行优化、对分类特征选取不准确等问题进行改进、对模型拟合情况进行优化。相比于优化前,RCTMNet在CAFIR-10数据集上分类准确率提升了5.14%;在医学数据集Coronahack-Chest-Xray-Data、COVID19CT、COVID-19Database 上分类准确率分别为 98.906%,99.472%、99.826%,远高于其它对比模型的分类准确率。不同于RCTMNet的优化方法,RCDMNet针对医学图像特征进行以下优化:使用Do-Conv优化普通卷积层在医学图像中提取有效特征信息较少的问题;CDA改进注意力提取分类特征不准确的问题;MARDrop改进网络的拟合情况。相比于优化前,RCDMNet在CAFIR-10数据集上分类准确率提升了 6.01%;在Coronahack-Chest-Xray-Data、COVID19CT、COVID-19Database 数据集上的分类准确率分别为99.461%、100%,100%,比RCTMNet网络分类准确率更高。文中提出的多重优化网络在医学图像处理领域具有明显的优势,可以作为计算机辅助诊断系统中一种更为可靠的辅助诊断方法。图[46]表[22]参[89]
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