白内障眼底图片病变程度自动定级算法研究

来源 :北京工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:apworld
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
在我国视力下降的60岁以上老人中大约有90%患有白内障疾病,而通过观察眼底可以诊断大约90%的眼科疾病,所以观察白内障眼底图片一直以来是该疾病诊断的重要手段,然而根据经验判断病变程度不仅具有很大的不确定性而且这种方法效率很低,所以白内障眼底图片病变程度自动定级算法具有很大的研究价值和实际意义。考虑到眼科医生通过观察眼底进行白内障诊断时,视网膜血管网的清晰程度是其判断白内障严重程度的重要指标,且经常会把注意力集中在视盘周围的血管网络上,因此基于血管掩码辅助白内障自动定级的思想,探究了以人工特征为基础的方法和以深度学习特征为基础方法在计算机辅助白内障诊断任务中的表现,通过设计对比实验证明了上述两种方法的有效性并对比了他们的适用性,具体内容如下:(1)以人工特征为基础的方法:采用以人工特征为基础的方法实现白内障眼底图片病变程度定级,具体地,提出了基于自适应窗口模型(AWM)匹配的方法来增强眼底图片管迹与背景的对比度,并以此为输入提取图片的轮辐特征实现白内障眼底图片病变程度的自动定级。(2)以深度学习特征为基础的方法:采用以深度学习特征为基础的方法实现白内障眼底图片病变程度定级,具体地,通过协同优化初始血管掩码生成模型和有注意力机制的白内障自动定级模型来提升后者的病变程度定级效果。考虑到有血管网络标注的数据集可以训练初始血管掩码生成模型,因此首先用它预训练以U-Net为基础的初始血管掩码生成模型,得到有白内障等级标注数据的初始血管掩码,然后以白内障自动定级模型生成的全局上下文向量为基础,通过注意力机制进一步精化初始血管掩码。精化后的初始血管掩码不仅可以用来指导白内障自动定级模型的特征提取,而且可以作为半监督信息进一步优化初始血管掩码生成模型。(3)在实验阶段,为了探究以人工特征为基础的方法和以深度学习特征为基础的方法的适用性和训练集大小之间的关系,对数据集进行了数据扩充,并在扩充前后通过前文所述的两种方法实现白内障眼底图片病变程度自动定级,实验表明,以人工特征(深度学习特征)为基础的方法平均分类精确率达到了80.12%(88.57%)优于现有方法;在数据扩充前,和以深度学习特征为基础的方法相比以人工特征为基础的方法效果更好,但数据扩充之后以深度学习特征为基础的方法优于以人工特征为基础的方法。
其他文献
本文利用山丹建立的《标准音声学参数数据库》,其布日建立的《乌珠穆沁土语元音声学参数数据库》,阿力玛建立的《阿巴嘎、苏尼特次土语语音声学参数数据库》中的数据,对察哈
三维城市模型包含丰富、全面的空间信息,能够直观、真实地表达三维城市空间,是智慧城市建设的基础数据来源和重要组成部分。但三维城市模型具有格式多样、数据结构复杂、数据规模大等特点,对三维城市模型的数据处理、场景组织与可视化造成了很大负担,成为限制其应用发展的不利因素。大数据与No SQL技术依靠其高扩展性和高效性,特别是在非结构化和半结构化数据上的分析处理优势,为解决上述问题提供了一个新方案。但当前主
屈曲约束支撑是抗震领域新兴的减震耗能构件,近几年发展迅速。这种体系具备的耗能方式和抗震能力被世界各国所看好,目前美国、日本、中国等国家在实际的工程项目中已经开始使
辽宁省辽中县地处连接沈阳经济区与沿海经济带相交汇的节点地带,具有承启和延伸开放空间、连接南北、辐射周边地区的经济区位优势。由于蒲河、辽河、浑河、细河等沈阳境内的
茶树(Camellia sinensis(L.)O.Kuntze)是一种叶用经济作物,茶树花芽和叶芽共同着生于叶腋间,从花芽开始分化到果实成熟历经15-16个月,在这个过程中,漫长的生殖生长对叶片的营
随着我国基建工程的发展,空间结构越来越多地被用于航站楼、候车厅、体育场等公共建筑。螺栓球节点连接形式因其安装便捷、施工周期短、不产生附加偏心距等优点,是目前最常见的空间结构节点连接形式之一。但在安装和长期使用过程中,存在一些不可避免的问题,比如螺栓旋拧不到位、环境侵蚀、疲劳效应等,而作为公共建筑,一旦发生事故会造成巨大的人员伤亡和财产损失。因此,对螺栓球节点空间结构进行健康监测具有十分重大的意义。
从新一轮的基础教育学科课程的改革开始深入实施以来,强调了探究教学,重视初中学生具有探究的精神和探究能力的培养。随着我国社会科学和信息技术的进步与发展,老师和学生家长们都已经开始深刻意识到了探究教学和对培养初中学生的探究精神和能力的关系和重要性。近年来探究教学在初中物理课堂中被广泛的应用并发展。但是在偏僻的一些农村和偏远地区还是有存在一些问题,由于各种原因有些地区的农村初中学生对物理知识的掌握和探究
空气质量在日常生活中受到广泛的关注,空气污染不仅能够严重影响人们的身心健康,而且也会对动植物造成严重危害。随着大数据和深度学习等新型信息技术的日益发展,如何利用空气污染大数据及深度学习技术对城市空气污染物浓度进行科学有效的预测是当前大气污染治理领域的热点问题。本文主要针对空气污染数据的时空关联性和非线性等特征进行研究,选取长短期记忆神经网络(Long Short-Term Memory,LSTM)
随着国家相关政策的颁布和完善;课程改革的需求;学生学习方式的转变;以及社会发展对教育的诉求,研学旅行倍受关注。另外随着研学旅行的大力发展,其研究与实践都亟待深化。基于研学旅行活动的特点,体验学习作为研学旅行活动中主要的学习方式,也是其凸显的特征。在此基础之上我们探讨了小学研学旅行活动中体验学习的现实状况。首先查阅相关文献,发现当前对研学旅行和体验学习的研究已经相当丰富,但是对研学旅行中体验学习的研
随着遥感技术的改进和成像光谱仪技术的不断改良,高光谱图像在众多领域得到广泛应用。但是,正因为高光谱图像具有几乎几百的波段数,数据量大的特点,随着成像光谱仪获得的光谱