【摘 要】
:
计算机断层扫描影像获取速度快、分辨率高等特点使得在新型冠状肺炎临床诊断中利用CT影像进行病灶检测成为一种有效的方法。尤其针对新冠肺炎传染性强的特点,尽早发现病情对于提高患者的生存率及缓解疾病的传播发挥着至关重要的作用。因此,本文以医疗图像处理技术为背景,以构建一个兼顾准确率与实时性的算法为目标,针对基于深度神经网络的新冠肺炎病变区域检测模型进行了研究。主要创新性工作如下:针对现有技术在肺炎病灶检测
论文部分内容阅读
计算机断层扫描影像获取速度快、分辨率高等特点使得在新型冠状肺炎临床诊断中利用CT影像进行病灶检测成为一种有效的方法。尤其针对新冠肺炎传染性强的特点,尽早发现病情对于提高患者的生存率及缓解疾病的传播发挥着至关重要的作用。因此,本文以医疗图像处理技术为背景,以构建一个兼顾准确率与实时性的算法为目标,针对基于深度神经网络的新冠肺炎病变区域检测模型进行了研究。主要创新性工作如下:针对现有技术在肺炎病灶检测时存在漏检率与错检率高的问题,构建了基于改进YOLOv3网络的肺炎病变检测模型。首先引入自校正卷积调整残差单元结构,减少参数量的同时提取各个通道间不同的特征。其次,基于密集连接网络思想将改进后的残差单元进行不同方式的密集连接,从而设计出自校正密集残差模块SC-DRB,使得网络前端残差块的信息可以直接传递至后端,实现特征复用。最后,提出以SC-DRB结构为特征提取网络的SCD-YOLOv3模型,使得网络提取的特征更有利于肺炎病变区域检测。通过在真实肺炎病例影像数据集上进行实验表明,该网络性能优于原使用Darknet-53作为backbone的YOLOv3,m AP@50高出约8.2%。为了进一步提高多尺度新冠肺炎病变区域检测精度,本文对YOLOv3网络的特征金字塔结构做出改进。引入scale-transfer上采样技术以弥补最近邻插值算法破坏图像像素间渐变关系的缺陷。同时提出基于特征融合的YOLOv3改进网络,将网络低层的位置信息传递至高层,增强整个结构的空间信息及语义信息。在上述工作的基础上,本文根据放射科医生的标注,使用基于DIo U“距离”及K-means++的锚框聚类算法得到适用于本文数据集的anchor box尺寸。为减少漏检率,使用改进的非极大值抑制算法剔除重复检测同一目标的bounding box。在实验阶段,先分别将上述改进与YOLOv3网络进行对照实验,结果验证了改进内容的有效性,而后将以上模块融合再进行实验,取得的m AP@50、FPS分别为85.9%、27.65fps,与YOLOv3模型相比m AP@50提高10.5%,FPS相当。本文提出的新型冠状病毒肺炎检测与诊断算法,在实现实时检测的基础上具有高精度,不仅有利于该种疾病的诊断,而且对医疗领域中其它病灶检测的发展有重要意义。该模型已集成至合作医院的肺炎检测系统,验证了所研究方法的可用性及可行性。
其他文献
近年来,随着人们生活水平的不断提高,人们不再满足于物质上的需求,对精神上的需求也越来越高,旅游也越来越被大众所接受,景点旅游和城市旅游更多的是一种急速旅游,而现在人们对于旅游的观念发生了转变,希望旅游能让人慢慢的享受整个过程,而不是像以往那样充满紧张与急促。因此人们在寻找一种新的旅游方式,这种旅游需要有优美的自然环境、便利的交通方式、淳朴与优良的服务保障,这一切都能在乡村旅游中得到满足,这使得乡村
产城融合,是解决产与城问题的良好途径,是新型城镇化的重要举措,具有重要的研究意义。近年来,我国的城镇化率从2000年36.20%提高至2019年60.60%,但是,随着城镇化的高速发展,产业发展与城市建设相互分离,导致城镇不可持续的问题逐步显现出来。因此,本文基于“产-城-人”系统协调发展视角,以“产-城-人”系统耦合协调度,代表产城融合发展水平,找出产城融合发展的关键因素,为产城融合发展政策的进
对堰塞坝的溃决模式形成机理和判定条件进行研究可以掌握堰塞坝的溃决规律,对堰塞坝溃决模式、峰值流量等进行预测,给防灾减灾工作的应急预案提供借鉴。本研究以堰塞坝为研究对象,通过室内试验、数值模拟和理论分析对堰塞坝溃决模式形成机理和判定条进行研究。首先,查阅相关资料,收集典型的堰塞坝案例,获得实际堰塞坝的坝体几何形状、密度等参数。在此基础上,通过开展不同材料、不同密度和不同坝体形状的堰塞坝溃决试验(水槽
人工金属酶(ArMs,artificial metalloenzymes)是将金属催化剂通过主客体相互作用组装到生物分子骨架中形成的一类仿生催化剂,它具有金属催化和生物催化的双重特点,用于拓展金属催化的反应类型和发掘生物分子的催化新功能。近些年,核酸的天然空间结构引起了化学家极大的兴趣,以组装人工核酸金属酶用于手性催化研究。双螺旋DNA、G-四链体DNA、G-三链体DNA、发卡型DNA、单链DNA
在我国西部山区的桥梁建设中,双柱式桥墩的简支梁桥是较为常见的桥型,而桥墩墩顶偏位是该类型桥在施工与运营过程中常见病害之一,桥墩偏位后桥梁的实际结构状态较设计结构状态会发生偏离,导致桥梁结构的性能受到影响。本文以桥墩发生偏位的国道213线大关县三江口至玉碗段改扩建工程红岩沟大桥为依托工程,从静力特性、稳定性、抗震性能等方面对墩顶偏位下的双柱式桥墩进行结构安全评估研究。本文主要完成的内容如下:1、阐述
目前国内的传统木结构主要有两种,即抬梁式与穿斗式,在中国的北方主要以抬梁式为主,而穿斗式木结构轻巧而简洁,出现在中国的南方民间较多。然而西南地区震害频繁,穿斗木房屋破坏严重,尤其是山墙倒塌造成的二次伤害尤为严重,广泛用于乡间民居的穿斗式的木制房屋当前要及时的使用一种可对抗地震的加固方式,最大限度地消减地震带来的灾害和生命财产损失。针对上述问题,本文尝试从填充墙方向进行改良,从而提升穿斗式木结构的抗
压电陶瓷具有优良的压电、介电以及铁电性能,已被广泛应用于制动器、多层电容器、传感器和换能器等领域。为进一步满足大功率器件对其高压电性能的需求,近年来,铅基驰豫铁电陶瓷材料被大量研究,其中,钙钛矿结构的Pb(Nb,Ni)O3-Pb(Hf,Ti)O3(PNN-PHT)三元压电陶瓷具有优异的压电性能,有望成为一种高性能压电陶瓷材料。本文以PNN-PHT三元压电陶瓷材料为研究对象,通过离子掺杂以及组分调控
量子非局域性是量子力学的核心问题,并具有极其深刻的物理意义.两体量子系统中的量子导引成果已经相当丰富,在前人基础上我们将继续研究三体量子系统的量子导引问题。本文基于三体量子系统中量子导引方案的概念与已有的等价刻画,研究AB→C和强A→BC导引问题.首先,揭示了三体量子态ρABC的AB→C可导引性与其约化态ρAC的A→C可导引性及约化态ρBC的B→C可导引性之间的关系;其次,通过推导出AB→C和强A
桥梁有限元模型修正与损伤识别一直是国内外的研究热点之一。由于有限元模型的修正及损伤识别是复杂的力学反问题系统,针对结合响应面模型修正的损伤识别方法,大部分学者仅根据数值模型、缩尺结构或简支梁结构进行了验证,且仅采用静力响应或动力响应构造单目标函数进行优化求解,选取信息量较少。本文以实桥为例,结合响应面模型修正方法,联合静动力响应构造多目标函数对该桥进行损伤识别,探索能更为高效、准确、可靠地识别实桥
随着在线教育的普及,慕课以其丰富的资源和优质的课程服务等优势,吸引了全球众多的学习者。但是,由于慕课的学习环境自由且压力较小,导致辍学现象愈发突出,严重阻碍了慕课的发展。近年来,利用慕课平台学习者的行为信息对其进行辍学预测,成为了教育数据挖掘的研究热点。本文以慕课学习者行为数据为基础,从行为数据处理和提高预测精度展开研究,本文的主要工作如下:(1)针对慕课学习行为特征和时序特征提取的问题,提出一种