基于主成分分析网络与支持向量机的肺结节辅助诊断

来源 :中南民族大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:yueliangjing
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
近年来,随着雾霾和空气污染的严重,肺癌已经成为我国发病率和死亡率第一的致死癌症。广泛和多样的诊断手段对于肺部癌症的诊断是重要、急迫的。对于肺癌的诊断,诊断出早期的癌症是至关重要的,肺癌的早期表现是肺结节组织的出现。然而,正确的诊断肺结节的存在,这需要有广博的肺部先验知识和多年的诊断经验。计算机辅助诊断能够加速诊断的过程,提供“二次诊断”。基于模式识别的辅助诊断系统中,对肺结节图片的特征提取和分类是很关键的一环,直接决定分类的效果和时间。然而传统的特征选择基于人工选择,具有偶然性和不确定性。  本文使用一种自动的特征提取方法,主成分分析网络,该方法是一种基于深度学习的自动特征提取方法。同时,结合在图片领域广泛应用的支持向量机作为分类器,对正常与病变的图像进行分类。首先分析了人脑的自动特征提取模式,简要介绍了人脑特征提取中的分层和非监督的思想。从而引申出了深度学习网络中特征提取的分层和非监督的特性。其后介绍了本文中用到的几种典型算法原理。由于有肺结节图片和无肺结节图片有明显的结节差异,完全可以使用深度学习进行自动的学习和提取特征。然后介绍了本文对三种不同算法的实现过程。针对在CAD领域广泛应用的JSTR图片库,对有结节和无结节两类图片,使用主成分分析网络进行特征提取,使用 SVM进行样本分类。重点介绍了在实现过程中,对主成分分析网络过滤层数,支持向量机的惩罚因子等参数的选择。提出了实现过程训练时间过长、图片过大等问题,以期对后面的研究给出必要的参考。同时对实验的结果进行了说明和分析。结果表明,使用了主成分分析网络算法进行特征的自动选择以后,相比单纯使用支持向量机算法,对图片的识别准确率提升了10个百分点。同时,对比MacMahon的CAD系统,使用本文的CAD系统以后,准确率提升了3个百分点,对比Hardie的CAD系统,提高了5个百分点。表明提出的主成分分析网络和支持向量机的结合辅助诊断系统对于肺癌的辅助诊断是有效的,为临床应用提供了参考。最后在Matlab的图形界面下开发了一套软件系统,该软件系统可以提供读取图片、选择特征提取算法、选择支持向量机的核参数、输入训练支持向量机模型的参数,以及读取新的图片进行预测。在该系统下,可以方便的添加新的特征提取算法,新的分类器算法,与已有的算法进行对比和分析。
其他文献
本文基于电容层析成像技术,研制了一种新型的电容传感器和数据采集系统,用于油气两相流动过程中空泡份额的实时、在线测量.本文的主要研究工作和结果如下:1、在二维有限元模
2010年,新《国家赔偿法》确立了精神损害国家赔偿制度,该制度的确立是我国国家赔偿制度的一大进步.从内容上看,我国的国家赔偿中精神损害赔偿制度很多地方都学习了西方有关精
前言:   先天性脊柱裂在人群中的发病率为1‰-5‰,中国的发病率要明显的高于西方国家。根据目前的研究结果表明,先天性脊柱裂多为遗传病,受环境因素和遗传因素共同影响。随
当前,国家已将“推进民主立法、以良法促发展”作为国家法治建设的一个目标.2015年新修订的《立法法》也将民主原则确立为立法的一大基本原则.当前,互联网技术在许多领域得到
背景音乐作为典型的机械表演,其所蕴含的著作权常被公众忽视.本文从背景音乐收费制度的运行模式出发,具体分析了其合理性、合法性和现存问题,并借鉴外国经验提出了合理化建议
随着我国市场经济快速发展,越来越多的人自改革开放之后都踏入了高净值人士行列.家族信托作为一项实现家族财产管理传承的高效安全的理财方式,逐渐走入我国,成为我国高净值人
大容量锅炉变工况运行研究是一个重要的课题,热力计算是变工况研究的基础。本文以辐射换热理论为基础,建立了新的大容量锅炉传热模型,并采用了新的热力计算标准对本课题选取
本文主要研究了如何有机结合制冷空调专业与互联网,开发生成动态的制冷空调专业网站,以网络为平台,实现多种制冷工质在线计算、在线查表功能。 本文着重研究R22、R12、R502、
随着网络技术的发展,网络风险也不断的增多,在国家安全领域,要加强对网络安全的审查,我国目前针对网络安全审查的立法存在着审查对象不一致、可操作性差、缺少分级审查规则等
均压排气技术通过改变航行体表面的流体介质组成来改变航行体表面的压力分布,降低水下运动及出水过程的载荷,减小出水姿态偏转,以满足起控要求。然而,对均压气泡在航行体表面的发