基于深度哈希技术的肺结节CT图像检索方法研究

来源 :西北大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:jinzhan2090
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
肺结节的早期诊断能够有效辅助医师进行肺癌前期的判别,对于预防肺癌的发生具有重要意义。临床中医师主要通过CT图像对肺结节症状进行判定。然而面对数量呈现出爆炸式增长的肺部CT图像,医师需要耗费大量时间判别才能满足临床需要,由于医师对图像认知不同,在具体判别过程中也可能存在误诊和漏诊的情况。医学图像检索技术可以从大量已有确诊病例中检索出与当前图像病理特征最相似的CT图像辅助医师进行判别和诊断,减轻医师工作负担,显著提升判别准确率,降低误诊漏诊的可能性,成为改进医生对肺癌诊断的关键技术之一。为了解决上述问题,进一步辅助医师进行判别,本文在遵循肺结节CT图像医学特征的基础上进行了基于深度哈希技术的检索方法研究。深度哈希技术将图像哈希算法低成本、高效率的特点和深度学习方法在特征提取和表达的优势相结合,能有效提升医学图像检索准确率。本文一是设计了基于图像分割和深度哈希的有监督肺结节CT图像检索方法。针对当前主流医学图像检索算法存在的对医学图像高级语义特征和重点局部特征表征能力不足的问题,该方法首先采用结合注意力机制的图像分割网络对图像的高级语义特征和重点局部特征进行提取,然后使用基于深度哈希的编码网络对分割后的结果进行编码,实现从图像到哈希编码的转化,最后采用汉明距离对目标图像和查询图像进行相似度比对。二是设计了基于生成对抗网络和深度哈希的无监督肺结节CT图像检索方法。针对实际应用中医学标签稀缺且主观的问题,该方法首先利用深度哈希网络对图像进行编码,实现从图像到哈希编码的转化,然后利用生成对抗网络对生成的哈希编码进行训练和学习,并设计优化策略使得改进后的哈希编码具备更强的表征能力,最后针对汉明距离计算取值离散的问题,设计了改进后的加权汉明距离,以此实现细粒度水平的排序。实验表明,与其它主流算法相比,所提有监督算法在不同长度的哈希编码下,检索准确率等各项指标均取得了更好的结果,并且该方法中的图像分割处理对其它方法的检索精度均有促进作用。所提无监督算法能够实现在不利用标签信息的情况下,不同长度哈希编码的检索准确率等各项指标均取得了接近有监督方法的结果。本文针对当前方法存在的不足和实际应用存在的问题设计了相应的改进优化算法,实现了检索准确率等指标的显著提升,进而更高效地辅助医师进行肺结节的判别和诊断,减轻医师工作负担,对临床医疗诊断过程和计算机辅助医疗具有积极作用。
其他文献
人脸任意属性编辑是计算机视觉与生成模型研究的热点,它是建立在人脸识别和人脸生成基础上的应用技术。其主要目的是根据给定的人脸属性标签值来控制人脸图像的任意属性表示,从而获得满足指定属性要求的伪人脸图像,同时生成的伪人脸图像中不需更改的图像区域与原图像保持一致。近年来,人脸任意属性编辑已广泛应用于医疗、美容、刑侦、娱乐和面部识别等领域,受到了越来越多的关注。目前人脸任意属性编辑模型通常结合编解码器和生
学位
基于深度学习的图像生成技术在风格迁移、人脸属性编辑等领域大放异彩,但同时也降低了图像造假的门槛,各种图像生成技术的滥用使得市面上伪造图像泛滥,给个人及社会都带来了名誉等方面的负面影响,因此,伪造图像检测技术成为图像领域的研究热点之一。现有的检测技术主要面向低分辨率图像,在特定伪造图像生成方法的生成图上检测效果好,但在其他方法生成图上检测效果较差。而实际应用场景中,图像来源多数不明,无法进行针对性检
学位
近年来,中国经济市场化程度日益提高,市场竞争的环境愈发趋于复杂,上市公司由于经营业绩下滑、债务偿还能力下降而导致的信用违约事件频频发生。为了强化上市公司抵抗风险的能力,让管理层尽早了解并采取措施处理潜在危机,对上市公司信用风险进行早期预警就显得意义重大。“因财务状况异常而遭受特殊处置(ST)”作为中国证监会对主营业务经营状况不佳的上市公司的一种处置方式,是投资机构或投资人在做出交易决策前必须参考的
学位
生物发光断层成像(Bioluminescence Tomography,BLT)是一种应用前景广阔的光学分子影像技术,它具有非侵入性和高灵敏度的特点,能够在细胞和分子水平对生物体内病变区域的病理和生理变化进行定量监测。BLT结合CT成像技术能够同时采集生物组织内部结构信息和生物体表面光学信息,进而实现对生物体内病灶部位的检测与成像。BLT具有成本低、灵敏度高等优势,在临床研究和疾病诊断中具有越来越
学位
利用计算机程序对物理世界的客观事物进行实验建模时,其中的变量参数往往并不确定,而是通过某种形式不断改变。因此,实验者常常会将函数模型中的输入看作是随机变量,并通过计算机实验来获取关于函数输出结果的概率分布信息。然而,计算机实验的构建与运行必然产生一定的成本,当实验次数N由于外部环境要求而有所限制时,实验者应当更加理智地选取输入变量的取值。为了解决上述问题,Mc Kay等(1979)以及Iman和C
学位
高考志愿填报是高考中的重要环节,对考生和家长而言意义深远。然而面对复杂多样的院校和专业信息,考生和家长很难在短时间内做出最符合自身需求的选择。个性化推荐能够根据用户特征和偏好推荐感兴趣的信息,已经在在线教育、专家筛选等教学科研领域得到成功的应用。针对高考志愿填报,本文进行了个性化高考志愿推荐系统研究,结合个人工作内容和多年从事高考招录工作的工作经验,构造高考志愿推荐文本,利用改进的卷积神经网络对文
学位
随着互联网技术的快速发展,众多电子商务平台服务业和社交平台从萌芽走向成熟。目前许多平台都提供了评论功能,购买商品或体验过服务的消费者都可以对商品或服务进行评论,这些评论表现了消费者们对于消费品或服务不同方面的客观评价。然而,用户却难以通过大量的评论来准确的找到自己所真正需要的信息,因此需要对评论数据进行更为细致的信息挖掘。本文使用潜在方面评分分析,简称LARA算法进行评论文本分析,LARA算法能够
学位
个人信用评估是当前金融科技中的热点课题之一。在当今智能时代,随着大数据、人工智能、移动互联等数字技术快速发展,金融与信息技术深度融合,现代金融科技不断进步,大数据背景下互联网信贷交易场景逐渐复杂。在互联网消费金融场景下,完善现代征信体系成为亟待解决的问题。近十年,随着互联网分期消费业务的快速发展,网络分期交易已是互联网电商活动中主流支付方式之一。与此同时,互联网个人信用体系的缺失和个人信用评价体系
学位
大脑是人体最复杂最精妙的器官,负责处理各种外界信息并做出正确反映。大脑中数以百亿计的神经元相互连接,构成了人类认知和行为模式的多样性。智力是人类得以创造文明的重要因素,也是个体不断成长进步的内驱力,因此各界研究者对智力的研究一直如火如荼。智力包罗万象,逻辑推理、思辨、记忆、解决问题的能力都统归于智力,但其抽象且不可直接测量的特点也是研究上的一大难点。非侵入的磁共振成像技术是探寻大脑活动和其神经机制
学位
非公有制经济作为我国市场经济中的关键一环,其地位的重要性毋庸置疑,因此我们要毫不动摇的坚持、巩固和发展。在非公有制经济中,家族企业始终起着重要的作用、扮演着关键的角色,家族企业的良好发展对带动人民充分就业、巩固我国经济社会的和谐与稳定意义非凡。但是在经济市场中,家族企业与广大中小微企业的处境类似:“融资难”问题使得企业难以获得充足的资金,进而难以实现扩大化经营与多元化发展。很大一部分原因源自于社会
学位