【摘 要】
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目的 基于计算机的胸腔X线影像疾病检测和分类目前存在误诊率高，准确率低的问题。本文在视觉Transformer（vision Transformer,ViT）预训练模型的基础上，通过迁移学习方法，实现胸腔X线影像辅助诊断，提高诊断准确率和效率。方法 选用带有卷积神经网络（convolutional neural network,CNN）的ViT模型，其在超大规模自然图像数据集中进行了预训练；通过微
【基金项目】
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国家自然科学基金项目（61671028）； 北京市自然科学基金项目（KZ202110011015）～～；
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目的 基于计算机的胸腔X线影像疾病检测和分类目前存在误诊率高，准确率低的问题。本文在视觉Transformer（vision Transformer,ViT）预训练模型的基础上，通过迁移学习方法，实现胸腔X线影像辅助诊断，提高诊断准确率和效率。方法 选用带有卷积神经网络（convolutional neural network,CNN）的ViT模型，其在超大规模自然图像数据集中进行了预训练；通过微调模型结构，使用预训练的ViT模型参数初始化主干网络，并迁移至胸腔X线影像数据集中再次训练，实现疾病多标签分类。结果 在IU X-Ray数据集中对ViT迁移学习前、后模型平均AUC（area under ROC curve）得分进行对比分析实验。结果表明，预训练ViT模型平均AUC得分为0.774，与不使用迁移学习相比提升了0.208。并针对模型结构和数据预处理进行了消融实验，对ViT中的注意力机制进行可视化，进一步验证了模型有效性。最后使用Chest X-Ray14和CheXpert数据集训练微调后的ViT模型，平均AUC得分为0.839和0.806，与对比方法相比分别有0.014～0.031的提升。结论 与其他方法相比，ViT模型胸腔X线影像的多标签分类精确度更高，且迁移学习可以在降低训练成本的同时提升ViT模型的分类性能和泛化性。消融实验与模型可视化表明，包含CNN结构的ViT模型能重点关注有意义的区域，高效获取胸腔X线影像的视觉特征。
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