【摘 要】
:
乳腺癌的发病率逐年上升,严重危害女性的健康和生命。大部分的乳腺癌患者的首发症状是因为发现乳房中存在肿块,因此乳腺肿块是乳腺癌的一个早期信号。计算机辅助诊断可以提供客观的参考意见,减轻医生负担,因此结合深度学习技术对乳腺钼靶图像中肿块进行良恶性分类的研究具有很高的价值。目前许多学者对基于深度学习的乳腺图像分类的研究取得了一定的成绩,但还存在整体分类精度不高的问题。本文针对此问题提出了一种基于集成的卷
论文部分内容阅读
乳腺癌的发病率逐年上升,严重危害女性的健康和生命。大部分的乳腺癌患者的首发症状是因为发现乳房中存在肿块,因此乳腺肿块是乳腺癌的一个早期信号。计算机辅助诊断可以提供客观的参考意见,减轻医生负担,因此结合深度学习技术对乳腺钼靶图像中肿块进行良恶性分类的研究具有很高的价值。目前许多学者对基于深度学习的乳腺图像分类的研究取得了一定的成绩,但还存在整体分类精度不高的问题。本文针对此问题提出了一种基于集成的卷积神经网络模型,用于提高乳腺分类性能。本文的主要内容如下:(1)构建了用于模型训练的乳腺图像数据集。针对乳腺钼靶图像分辨率高且肿块占图像的很小一部分的情况,本文对肿块区域进行标准化剪裁。针对乳腺钼靶图像中肿块边缘模糊,对比度低等问题,本文采用中值滤波去噪,去除噪声的干扰的同时保留了边缘信息。针对乳腺钼靶图像样本数量不足的情况,本文对训练数据集进行了一系列的数据增强操作,比如旋转、翻转、平移和缩放,扩大数据集到原来的6倍,在一定程度上减少了过拟合。(2)对三种卷积神经网络模型进行分析研究。针对乳腺钼靶图像复杂的问题,本文设计了一种改进的Dense Net模型,将SENet模型中的SE模块改进并嵌入到其中形成SE-Dense Net模型,并根据插入位置不同形成SE-Dense Net模型的变种,既加强特征传播又实现了特征提取过程中的重标定。通过实验研究了嵌入位置对模型分类性能的影响,找到最佳的嵌入位置。同时对模型的池化方式进行了改进,设计了GAMP池化函数,不仅可以提取乳腺钼靶图像的背景信息而且还可以提取肿块图像的纹理信息。针对乳腺钼靶图像中肿块大小差异大的问题,选用Inception模型为其自动选取大小合适的卷积核,并在Inception模型的基础上进行改进,最终实现了乳腺肿块的良恶性分类。通过实验验证了添加Dropout运算的优化模型减少了过拟合,同时还探讨了不同优化器对分类性能的影响。针对模型训练时间长计算量大的问题,本文选用Shuffle Net模型,通过与经典模型对比,验证了Shuffle Net模型可以大大减少计算复杂度的同时能保持分类性能基本不变。本文还探索了模型分组数对分类性能的影响,为后续章节构建集成卷积神经网络提供相对具体的参考信息。(3)将深度学习与集成学习相融合,设计了一种集成卷积神经网络模型,加强了分类器之间的信息交流,提升了乳腺肿块的分类准确度。该集成神经网络由三个结构不同的子网络通过集成策略融合而成,集成策略包括简单平均策略、加权平均策略和多数投票策略。鉴于三个子网络的结构不同,使得它们可以从不同的角度提取乳腺肿块信息。在CBIS-DDSM数据集上进行训练和测试,实验结果表明集成模型获得了比单一模型更好的分类效果,而且对比三种不同的集成策略发现,使用加权平均策略比其他两种策略的分类性能更好。
其他文献
混沌激光广泛应用于安全保密通信、高精度激光雷达和高速物理随机数生成等众多领域。外光反馈半导体激光器因其结构简单和动力学特性丰富等优势成为混沌激光产生的首选光源。然而,随着对光反馈半导体激光器的深入探索,其产生的混沌激光存在两个突出问题:一是不完全随机,机器学习方法的发展和引入使混沌激光的短期预测成为可能;二是存在时延特征,暗含周期性,时延特征的泄露降低了混沌保密通信系统的密钥空间。因此,混沌激光的
光时域反射仪是用于检测光纤故障和光纤连接点损耗的专业设备,由于其具有检测精度高、测量距离远、无损伤探测等优点,已被广泛应用于宽带互联网中的光纤链路检测与维护。光时域反射技术的基本工作原理是依靠分析光纤注入端接收的背向瑞利散射信号和菲涅尔反射信号与传输时间的关系来检测光纤故障特性,如连接点、熔接点、弯折、断裂、光纤损耗等事件。目前,国际上普遍使用的光纤检测技术是脉冲光时域反射技术,但是该技术具有原理
随着时代的发展和社会的进步,互联网开始基本全面普及,网络信息安全性就会变得极其关键。现在是网络时代,网络不安全,国家安全肯定也将会遭受影响。因此网络安全的重要性就自然不言而喻了。在现实中,移动互联网这个看不见摸不着的事物并不风平浪静。银行卡账户信息被盗,个人手机电脑被病毒劫持,成为比特币挖矿机;每天各种网络信息诈骗……现如今各种网上的安全问题让人频频中招。在2016年习近平主持召开的网络安全和信息
我国是一个农业大国,农业用水占总用水的60%以上,长期以来粗放式灌溉造成了大量的水资源浪费。为了提高用水效率,现代农业必须大力发展精准灌溉技术,更加精确的控制灌溉时机和水量大小。因此实现高精度、长时间的土壤水分监测,掌握土壤水分的变化规律是制定科学灌溉方案的重要依据和必要前提。然而目前传感器高成本与高能量需求限制了传感网络的大范围、高密度应用。针对这一问题,本文首先通过有限元法对传感探针的结构参数
随着互联网、人工智能等新兴产业发展,电信行业从网络到业务都发生了巨大的变化,人们对于通信方式和通信质量提出更高的要求,城域网作为电信运营商的承载网,其建设和优化对城域网业务的发展起着至关重要的作用,因此如何进一步扩大数据城域网的网络规模,同时合理构建未来数据城域网架构,以保证未来网络承载能力成为一个需要深入研究的问题。本文对地区城域网建设和优化方案进行了研究。首先对本地城域骨干网和接入网、基础资源
近年来我国人民生活水平的日渐提升,很多人的生活习惯开始向不健康的方向发展,导致我国心血管发病率的不断攀升。通过我国初级卫生保健检查中的心音听诊,如能检测到主动脉狭窄等现象,则可以将患者归为心血管疾病发病初期的疑似病例,在此基础上,提早开展心血管疾病的预防治疗,可以提高患者的知情率以及治愈率。我国幅员辽阔、医疗资源相对短缺,采用医生和患者一对一模式展开心音听诊是非常消耗医疗资源,而且听诊结果也会受到
云计算是一种基于即用支付收费模式(Pay-as-you-use)的计算服务,与传统IT服务模式相比,它能够保证用户需求的即时性。其中,用于规范服务并且保障双方权益的云计算服务等级协议(Service Level Agreement,SLA)得到广泛关注。简单来说,SLA是服务提供商与用户之间确立多方面要求的合同或协议,这其中包括服务等级目标(Service Level Objective,SLO)
每当翻开这本小小的,但放在掌心极其有分量的书,都会让人情不自禁地陷入书中所描绘的那片晚霞笼罩着的田野里。这是一片需要反复遨游的田野,每一次的闯入和离开,都会收获不一样的感受与回味。驻足平凡而又艰苦的生活,偶尔找一个阴天的午后,寻两三个小时的闲暇时光,去一口气读完一位老人完整的一生,是对生活的“解毒”,也是对生命的敬畏。《活着》是在一个广阔而苍凉的背景下展开叙述的,但小说有意淡化了那些特定的社
近年来,越来越多的对抗攻击技术被提出,在计算机视觉、自然语言处理等领域,研究者们纷纷探究如何利用其来攻击现有的基于机器学习或深度学习的异常检测、分类等系统,旨在评估相关技术系统的健壮性,以及进一步推动防御方法的提升。然而在物联网安全领域,无论是研究学者,还是黑客攻击者,针对对抗攻击的研究还都处于初级阶段,因此,本文从攻击的角度出发,通过深入探究对抗攻击技术在物联网安全方面的应用来补充现有研究在这方
随着科学技术日新月异的发展,网络逐渐为人们日常生活中不可或缺的工具。它是一种功能强大的图结构,可以很自然地捕获海量数据中对象之间的关系。为了获得对象的更多隐含信息,许多图挖掘任务需要联合多个网络的数据进行分析。然而汇聚异构网络中的数据所面临的首要问题是“如何对齐不同平台的对象”。许多下游任务是在对象对齐之后构建的。例如,蛋白质网络的模式匹配、社交网络中的用户身份识别、跨领域个性化推荐和社会链接预测