【摘 要】
:
甲状腺结节性疾病的发病率逐年升高,是目前最常见的结节性疾病之一,正确的诊断出甲状腺超声图像的良恶性尤为重要。在临床诊断中,超声检测由于其实时性和损害性小等优势成为诊断甲状腺结节的常规手段。但是,目前的超声检测所得到的甲状腺超声图像分辨率低,有大量的噪声干扰,并且其诊断结果主要依赖于医生的经验与主观判断,诊断难度大,工作量大。因此为了减轻医生的工作负担,提高甲状腺结节性疾病的诊断效率,通过人工智能技
【基金项目】
:
江西科技计划重点资助项目,基于深度学习的计算机辅助超声图像诊断甲状腺结节良恶性的研究(20181BBG70031);
论文部分内容阅读
甲状腺结节性疾病的发病率逐年升高,是目前最常见的结节性疾病之一,正确的诊断出甲状腺超声图像的良恶性尤为重要。在临床诊断中,超声检测由于其实时性和损害性小等优势成为诊断甲状腺结节的常规手段。但是,目前的超声检测所得到的甲状腺超声图像分辨率低,有大量的噪声干扰,并且其诊断结果主要依赖于医生的经验与主观判断,诊断难度大,工作量大。因此为了减轻医生的工作负担,提高甲状腺结节性疾病的诊断效率,通过人工智能技术研发出一套甲状腺超声图像辅助诊断系统辅助医生进行诊断具有重大的意义和实用价值。本文基于通道注意力机制对深度学习模型进行改进,得到了具有优秀性能的甲状腺超声图像识别模型,并基于该模型研发出一套医务人员在诊断过程中所需要的甲状腺超声图像辅助诊断系统。本文的主要研究内容和阶段性成果如下:(1)研究分析了传统机器学习和深度学习的甲状腺超声图像识别相关技术。对传统机器学习中的特征提取和分类算法进行简要分析,着重分析了Goog Le Net、Res Net以及Densenet三种卷积网络模型、迁移学习的特点以及本文所使用的基于通道注意力机制网络模型的架构特点。(2)甲状腺超声图像的数据集的构建以及预处理。本文所有的超声图像都来源于某医院提供的真实数据,一共1526张图像。另外,为了增强图像的对比度,使用MSR(Multi Scale Retinex)算法,将多个固定尺度输出结果进行线性加权,以此提高增强效果和亮度,从而进一步提升模型分类性能。(3)研究基于深度学习网络构建超声图像识别模型,并对模型进行全面的测试和分析。为了选择一个合适的模型,本文对基于GMRF、MB-LBP和GLCM特征提取算法与SVM、KNN、RF分类器相结合所构建的传统机器学习模型和基于Goog Le Net、Res Net以及Densenet三种深度卷积神经网络所构建的模型进行对比实验并引入了基于通道注意力机制改进模型,通过对比实验得知,基于通道注意力机制改进后的模型(记为SE-Res Net)具有更好的性能,因此选择改进后的网络模型SE-Res Net用于系统的开发。(4)研发基于通道注意力机制的甲状腺超声图像诊断系统。使用软件工程方法对甲状腺超声图像诊断系统进行可行性分析、需求分析、总体设计、数据库设计以及详细设计,实现了系统中超声图像上传、图像辅助诊断、普通用户信息导入、权限设置等功能的开发与展示,并对系统进行软件测试。测试效果符合预期,可应用到实际临床应用中。
其他文献
在实际生活中存在大量的由数值型和分类型所组成的混合型数据,K-Means算法作为聚类分析算法之一,却只适用对数值型数据挖掘分析,当面对混合型数据时它就显得有些无能为力。经过学者们对混合型数据聚类算法的深入研究,提出了一种可以处理混合型数据的K-Prototypes算法。它具备像K-Means算法一样简单、高效、强伸缩的优点,但也容易受到初始中心点随机选择、聚类数目人为指定、混合属性相异性度量不准确
随着科学技术的进步,图像已经成为人类获取和利用信息的主要方式之一。日常生活中人们对于图像质量的要求也越来越高,不再满足于不模糊的图像,而是追求更高分辨率的图像。虽然人们不断追求更高分辨率的图像,但是现实生活中低分辨率的图像往往更容易获得。现在的图像超分辨率技术可以利用低分辨率的图像得到高分辨率的图像。本文针对的人脸图像超分辨率属于特定应用域的超分辨率技术,可以在其基础上对低分辨率人脸图像完成人脸属
病理切片对临床诊断以及病理学研究有着重要的意义,数字切片的出现提高了病理医生的工作效率,为远程病理诊断以及AI医疗辅诊提供新的研究方向。然而中心化的存储以及医疗隐私泄漏等问题导致切片数据在医疗机构中形成了数据孤岛,阻碍了数字切片技术的进一步发展。区块链技术的发展为医疗数据存储与共享提供了新思路,去中心化、不可篡改、可溯源等优点使其被广泛的使用在数字货币、商品溯源、医疗安全等领域。Hyper Led
随着计算机的处理速度不断提高,信息技术与其相关的业务也呈现爆炸式增长,其中就包括互联网、物联网以及各类信息网。网络技术和多媒体技术在各种应用领域的高速发展,同时刺激了市场对数字产品的需求。但随着数字产品的应用日益增多,信息的非法复制、编辑等问题也是层出不穷。数字水印技术是解决上述问题的有效方法之一,可以有效地应用于数字产品信息的安全防护。数字水印技术通过将需要隐藏的信息嵌入到信息载体中,防止信息在
随着我国城市化建设的逐步完善,降低城市火灾发生率,减少伤亡和损失一直是城市消防建设的重大目标之一。现有的火灾预警系统或智慧消防系统能在火灾发生时及时报警,但尚存诸多不足:(1)系统缺乏大数据技术的支撑,不具备数据集中化管理能力;(2)面对海量的消防数据,缺乏有效的数据挖掘和分析应用;(3)现有火灾预警系统依靠物联网设备实现,缺少火灾预测的应用或预测效果不佳;(4)城市火灾预防采用的消防单位安全风险
随着电子信息化的崛起和科学研究的迭代,人们的生活也在进行着改变,信息的过载已经是目前计算机应用里要面临的重要问题,用户们需要从大量的信息中耗费时间来提取自己所需要的信息。而推荐系统就可以为用户筛选出有效的信息,来解决这个问题。目前协同过滤推荐,混合式的推荐等方法已经在很多互联网平台中得到了应用,为用户来推荐想要的信息。同样的,随着电子商务的迅猛的势头,网上购物行为在人们生活中开始扮演着不可或缺的角
现如今,利用信息系统进行业务和数据管理已是日常办公的主要手段。然而,随着对系统的不断使用以及用户的不断增加,大并发和海量数据带来的性能瓶颈日益突显,因版本迭代导致的模块更新也越来越频繁。如何能在大数据、高并发的情况下保证业务系统的高效运行,以及如何在模块迭代过程中保证其它业务模块正常运行,是当下行业信息化系统亟待解决的两大应用痛点。本文所设计的管理信息系统(MIS)通用框架,从软件的可复用性角度出
图像语义分割是计算机视觉领域的主要任务之一,其目的是对图像中的每个像素点进行分类,预测像素点对应的语义标签。随着深度学习研究的不断深入,基于卷积神经网络的语义分割算法通过多层级联的复杂结构直接从图像中提取更具有表达能力的目标特征信息,提高了分割的精度。为了更有效提取图像的特征信息以增强分割效果,本文基于深度学习技术,从高效利用卷积神经网络各层级特征信息的角度出发,对多层特征融合的语义分割算法进行研
知识图谱生成中所使用的数据存在来源不同、类型多样、利用率低等特征,这些特征易造成多源数据难表征问题和知识图谱检索效率低问题。针对上述问题,迫切需要多源异构数据有效表征及检索优化方法。本文面向多源异构文本数据表征及检索优化方法展开研究,主要工作如下:第一、本文通过研究多源数据、知识图谱和图检索技术,探究三者间的关联,揭示了知识图谱中的多源数据图表征问题以及图表征下多源数据快速检索问题,并就相关问题的
协同过滤技术存在数据稀疏性和可扩展性问题,容易导致推荐准确度和推荐效率低下,严重限制推荐技术发展。针对上述问题,本文采用频繁模式挖掘技术和聚类技术对协同过滤算法进行改进。主要研究内容如下:第一、本文结合关联规则算法提出基于频繁项集挖掘的评分填充矩阵方法。通过挖掘项目间潜在关联性,预测未评分项目评分值,用于降低评分矩阵稀疏度和填充误差。经过实验评估,填充后评分矩阵稀疏度相比传统协同过算法降低约7%,