【摘 要】
:
骨质疏松症是由于一些外部原因引起的全身性骨病,严重时甚至可引发骨癌,采用骨密度测量方法测量人体的骨矿含量,可根据骨密度值来判断人体的骨质疏松程度,从而提前采取预防措施预防骨折的发生。随着信息技术的发展,计算机视觉结合临床医学诊断减轻了医务人员的负担,提高了工作效率。定量CT法(Quantitative Computed Tomography,QCT)就是结合图像分割方法来进行医学诊断的,采用专门的
论文部分内容阅读
骨质疏松症是由于一些外部原因引起的全身性骨病,严重时甚至可引发骨癌,采用骨密度测量方法测量人体的骨矿含量,可根据骨密度值来判断人体的骨质疏松程度,从而提前采取预防措施预防骨折的发生。随着信息技术的发展,计算机视觉结合临床医学诊断减轻了医务人员的负担,提高了工作效率。定量CT法(Quantitative Computed Tomography,QCT)就是结合图像分割方法来进行医学诊断的,采用专门的设备获取被测定区域的图像,进行图像分割,然后在分割结果中裁剪出感兴趣区域,之后进行骨密度的计算,根据这个计算结果来判断个体患骨质疏松的可能性。因此医学图像的分割就显得尤为重要,同时医学图像分割的精确度决定了QCT法能否广泛应用。U-Net是一种基于深度学习的图像分割方法,目前广泛应用于医学图像分割领域,但该模型会产生大量冗余,训练速度慢。医学图像数据量少、人工标注费时费力、分割精确度要求高,为了更好地适应医学图像分割的特点,本文在U-Net网络模型的基础上做出了一系列改进,并采用定量CT法对改进后模型的分割结果进行骨密度测量,主要改进工作如下:(1)为了减少图像的噪声问题,本文采用小波变换对手部图像做增强处理,减少细节噪声的同时,突出前景区域的成像效果。(2)改进后的网络模型包括初始分割模块和优化模块两个部分,初始分割模块在上采样过程中添加了最大池化和转置缩放卷积,保留主要特征信息的同时降低数据维度,降低计算的复杂度,使得计算速度得以提升;使用组归一化来代替批量归一化,减少批尺寸(batch size)较小时错误率较高对网络的准确性带来的影响。初始分割结果往往会丢失边缘细节信息且分割准确率较低,因此要进行优化处理,优化模块和初始分割模块的结构相似,同样包含编码-解码结构,对解码过程中的每一个输入也进行级联处理,融合上下文特征信息,同时使得细节信息更加完整。(3)本文采用混合损失函数来对模型做出优化,同时在图像块和像素两个级别上判断模型的分割效果。对本文的数据集进行人工标注并将其分为训练集、验证集、测试集三个数据集合,选取合适的评价指标,对比不同模型的实验结果,可以看出,本文提出的改进算法在分割准确率和精确率上相较于其他几个模型有明显的提升。
其他文献
电力变压器是电力系统中的核心设备,肩负着分配和输送电能的重要作用。目前,我国有不少大型油浸式变压器的运行年限临近30年,这些变压器面临着严峻的老化问题,故障概率也会越来越高。大型油浸式变压器若出现故障问题,轻则造成不必要的设备损失,重则可能造成大规模停电事故。因此,开展对油浸式变压器的故障诊断和相应的健康状态评估是必要的。论文在原有研究的基础上继续深入研究了油浸式变压器故障诊断和基于故障诊断的状态
近年来,洪涝灾害的范围、频度以及造成的损失程度快速上升。洪涝灾害六成以上都是由于短期内降雨量过大引起的,由此见得,降雨量过大严重影响人民的生命财产安全。实际上无论是降雨过多造成的洪涝灾害,还是降雨过少造成的干旱灾害,都不同程度地给农业生产、农民生活,农村环境乃至整个农业经济持续稳定的发展造成影响。对降水趋势提早做出正确预报,可以及时采取适当的预防措施,以降低洪水和旱灾对农业生产和水利建设带来的经济
自从2020年以来,我国全面建成小康社会,电力工业技术伴随着国内经济稳中有进地增长,已成为了我国行业发展的重要一环。所以,保证电力系统的高效运作以及减少其故障带来的损耗显得尤为重要。因此,建立一个合理的健康管理方案并有效地对变压器的故障进行诊断和预测已成为目前研究的热点。本文提出了一种用于识别变压器状态和预测寿命的新思路,为构建变压器的健康管理平台提供了一个可借鉴的方案。为了分析变压器在运行过程中
我国为了保障粮食安全,不但规定了18亿亩的耕地红线,而且建立了庞大的粮食储藏体系。粮食在储藏过程中时常会因害虫为害造成严重损失,由储粮害虫为害引起的全球粮食损失占每年粮食总损失的20%~30%。减少粮食储藏过程中的损耗,有利于缓解我国的粮食压力,端牢老百姓的饭碗。随着近几年超快激光技术的迅猛发展,太赫兹在农业检测领域得到了巨大发展,太赫兹光谱可以反映害虫在麦粒内不同发育龄期所导致的蛋白质、淀粉等物
近年来,随着我国农村居民生活水平的不断提高,产生的生活污水越来越多,且随意排放周围水体环境中,导致农村水环境污染以及水资源破坏,并且对农村居民日常饮用水安全造成威胁。目前我国现存的多种市政污水处理工艺及照搬的城市污水处理模式并不适用于农村污水处理。本文根据我国农村生活污水排放时空分布不均匀且难以收集等特点,设计一种一体化户用农村污水处理反应器---华水罐,并进行试验来验证华水罐处理农村污水的可行性
黄河是中国的第二大河,黄河流域是我国七大流域中重要的流域之一,是重要的生态保护屏障和生态建设的依托。近几十年来,由于全球气温变暖,黄河流域的生态环境也发生了变化,这些变化的利弊是难以发现的,需要长时间进行充分论证分析。但是脆弱的生态环境经不起时间的考验,为了了解黄河流域的水文生态互作用变化机理,可以从时间和空间的角度分析黄河流域水文生态的发展趋势,进而探索黄河流域水文生态互作用机理。为了探索黄河流
全球每年会产生大量的餐厨废油,经过反复的高温油炸,油脂中的小分子营养物或被挥发或聚合成大分子有害物质,并且含有大量的重金属、酮类、酚类、多环芳烃等致癌物。当今世界餐厨废油主要处理手段有填埋、焚烧等,均有较大的环境风险。因此,探索全新的餐厨废油处理方式,避免潜在的环境污染和危害,刻不容缓,非常关键!当今世界的制氢方式主要是以化石燃料为原料,制氢过程中会产生大量的温室气体以及SO2、NOX等严重污染气
目前我国的耕地面积是19.5亿亩地,其中有效灌溉的面积有8.38亩地,只占了耕地面积的43%。我国现有大约2/3的农田都采取传统落后的灌溉方式。河南省水资源不足,同时农业作为节水的重要一环,存在极大的浪费情况;且灌溉方法比较简单,具有很大的节约用水潜能。然而,目前的河南农业水价还无法精确体现我省水资源匮乏程度。因此,河南省实施农水价改革,将对于推动节约农业用水起到有效作用。本论文进行了河南省农业水
水是农作物的主要命脉,由于我国水资源的缺乏,极大加剧了水度调用的困难,对农业用水产生了重大的影响。因此研究农作物需水量问题对农业灌溉和水度调用发挥着重要的作用。本文以栾城冬小麦为例,通过将农业理论与机器学习方法结合建立了基于气象特征的参照作物度蒸散发模型,分别利用气温,气温和辐射,多气象特征融合数据,运用多种机器学习方法,对冬小麦日尺度下的蒸散蒸腾量进行模拟,并对其需水量进行分析。(1)建立了基于
全面推行河长制,是国家从推进生态文明建设战略高度做出的重大决策部署。2022年两会期间再次对河长制建设提出了新要求,即每条河流每个湖泊都有人管有人护。河湖的管护工作关键是得有人来管护,并且对管护水平有一定的要求,如何提高各级河长管护水平成了新的问题。以此为基础,本文对河长智能学习平台进行了研究。主要工作包括两个部分:(1)智能学习平台的搭建。河长智能学习平台为解决跨平台问题采用了B/S结构。搭建S