【摘 要】
:
糖尿病视网膜病变是由糖尿病引起的并发症,其病变特征按照国际分类标准可以分为0-4级,0级为完全健康的视网膜,1-4级按照其严重程度可以分为增殖性和非增殖性视网膜病变。糖尿病视网膜病变传统的评级方式为使用机器拍照之后进行人工评级,机器拍照方式包括荧光素血管造影和光学相干断层摄影术,但人工评级对人工的高度依赖会导致医疗资源的浪费,以及带来一系列误诊漏诊现象。所以随着深度学习的兴起,有学者将深度学习应用
论文部分内容阅读
糖尿病视网膜病变是由糖尿病引起的并发症,其病变特征按照国际分类标准可以分为0-4级,0级为完全健康的视网膜,1-4级按照其严重程度可以分为增殖性和非增殖性视网膜病变。糖尿病视网膜病变传统的评级方式为使用机器拍照之后进行人工评级,机器拍照方式包括荧光素血管造影和光学相干断层摄影术,但人工评级对人工的高度依赖会导致医疗资源的浪费,以及带来一系列误诊漏诊现象。所以随着深度学习的兴起,有学者将深度学习应用到糖尿病视网膜病变分级的领域,但是仍存在分类准确率不高的问题。为了解决以上问题,本文对用于视网膜病变分级的深度学习模型进行改进,本文的主要贡献和创新点主要包括:(1)首先对残差网络(Residual Network,Res Net)进行改进,在残差模块的前部加入压缩和激励网络(Squeeze-and-Excitation Networks,SENet)中的压缩激励(Squee ze-and-Excitation,SE)模块,对界定病变与否的特征分配较高的权重。其次以特征金字塔网络(Feature Pyramid Network,FPN)的提取特征的方式对大小尺度特征均进行提取并融合,使网络能够更准确的提取到微血管瘤、渗漏、出血、新生血管等大小尺度不一的特征。经在kaggle大赛中diabetic retinopathy数据集上的实验验证,本文的深度学习模型达到了78.594%的分类准确率,kappa值达到了0.746。(2)对于分类结果不准确的视网膜病变图像,对其使用融合权重机制和改进SDIM的偏标记分类算法(Weight Semantic Difference Maximization,WSDIM),将除去错误标记的标记合集视作候选标记集,进行偏标记分类。经过在数据集上的实验对比,加入了偏标记分类算法的模型分类准确度达到了80.039%,比未加入偏标记分类的模型分类准确率提高了1.8%,kappa值达到了0.8,相比之前提高了0.054。本文对于糖尿病视网膜病变分级模型的改进在提高了糖网病变分级的准确率和kappa一致性的同时,减轻了糖网病变分级对人工的依赖,在一定程度上减少了误诊漏诊现象,且本文模型对于1级视网膜病变分级准确率的提高对界定视网膜是否发生病变具有重大意义,有助于患者早发现早治疗,极大程度上阻止了糖网病变的进一步恶化趋势。
其他文献
随机数被广泛应用于科学计算、模拟仿真、身份认证、信息安全等诸多领域。特别是信息安全领域,加密系统的安全主要依赖随机数的随机性与不可预测性,故随机数的安全性评估至关重要。目前,针对随机数安全性评估主要基于概率统计方法。该方法依据概率统计规律检测随机序列是否存在明显的统计缺陷。然而,受限于模式识别与数据挖掘能力,基于概率统计的测试标准在随机数安全性评估中表现出了不足。例如,一些伪随机序列存在微弱且固有
近几年选煤厂的智能化改造正在如火如荼的进行着,重介质分选过程作为煤炭洗选加工过程中极为重要的一个环节,由自动分流、自动补水、自动加介、桶位平衡、密度智能设定等各个环节自动化的实现,使得重介质分选自动控制得到较大发展。在实际生产过程中由于原煤煤质的改变和波动以及在线灰分仪本身存在的测量误差,使得灰分闭环控制环节(密度智能设定)的调节速度以及调节准确性仍需提高。根据选煤厂实际生产情况的调研和分析,重介
糖尿病视网膜病变是糖尿病最为常见的一种并发症,也是目前造成人类失明的主要病症之一。由于这是一种不可逆的眼部疾病,患者需要及时地、定期地进行视网膜检查,避免病情恶化最终导致失明。然而随着糖尿病视网膜病变患者数量的不断增加,目前所采用的完全依靠眼科医生手工分割患者眼底生物标志物再以此进行病变分级的诊断模式已经变得无法应对,特别是在医疗资源紧缺、医疗水平不足以及医患比例严重失衡的地区。因此本文设计并实现
脑胶质瘤是来源于神经系统胶质细胞和神经元细胞肿瘤的统称,是由于大脑和脊髓胶质细胞癌变所产生的、最常见的原发性颅脑肿瘤,占颅内肿瘤的35.26%~60.96%。脑胶质瘤难以治疗且容易复发,患者死亡率也较高。利用多模态的核磁共振影像可以有效的发现胶质瘤病灶区域,但是这同时会生成大量的MRI序列图像,使得人工分割脑胶质瘤区域的效率非常低。基于MRI的脑胶质瘤分割有助于医生对医学图像进行定量的分析。同时,
精神分裂症是一种常见的脑部疾病,发病率高,给患者和社会带来极大的影响。目前功能磁共振成像技术已经越来越多的应用到精神分裂症的诊断治疗上,研究人员通过分析大脑活动的异常情况,发现大脑在功能上出现一些改变的情况。另一方面,对于精神分裂症实际诊断和治疗来说,需要进行诊断的患者为数众多,导致相关的临床医生有着极大的工作量,这样有可能导致诊断的效率不足甚至出现漏诊误诊的情况。因此,不管是对精神分裂症患者进行
我国的能源结构主要是以多煤少气为主。山西省晋城无烟煤储量丰富但其渗透性较差,严重制约了煤层气的开发利用。渗透率的好坏主要取决于煤岩的孔裂隙结构。由于煤岩在开采过程中,受地质特征、埋深、多场耦合等因素影响,煤层结构发生了变化,致使煤岩内部微细观孔裂隙结构改变;其中微孔隙主要用于煤层气的储藏,而大孔隙、微裂隙、裂隙是煤层气运移通道。研究煤层结构的空间发育、连通性及分布特性,提高渗透性是煤层气高效开采的
本文采用机器学习方法研究统计物理模型的相变,其中主要使用主成分分析Principal Component Analysis算法及其变种核主成分分析Kernel Principal Component Analysis和扩散映射Diifusion-Map三种算法等降维算法和聚类指标Calinski-Harabaz指标来寻找物理模型的相变点。首先使用降维算法对有着庞大维度的物理模型数据进行降维,之后使
在采矿作业中,煤矿运输安全是煤矿安全生产的重要保障。带式输送机由于其具有运输量大、稳定性高、便于安装与维护等特性,被广泛的应用于煤矿物料运输中,是煤矿开采与分选的重要连接设备。输送带是整个带式输送机的最重要组成部分,在煤矿运输进程中,原煤中掺杂的煤矸石与用于固定巷道的金属锚杆以及在煤矿生产中的其他坚硬的杂质可能会划伤甚至撕裂输送带。通过对比输送带发生损伤的事故案例中发现,纵向撕裂是最为常见的输送带
猪瘟(Classical Swine Fever,CSF),由猪瘟病毒(Classical Swine Fever Virus,CSFV)引起的一种高度传染性疾病,对畜牧业有极大影响。CSFV E2抗体是猪CSFV感染保护免疫应答的主要靶点,所以对CSFV E2的检测可作为诊断的可靠健康指标,然而一般检测方法对时间、体力以及金钱的消耗都很大,所以检测CSFV E2需要一种灵敏、简便且廉价的方法。近
基于布里渊散射的分布式光纤传感作为获取应变和温度信息的有效手段,对加快光纤结构健康监测神经网络建设、推动社会经济发展具有重要意义。传统的布里渊传感系统仅适用于静态参量测量,为了满足现代社会各领域对动态参量实时监测的需求,多种改进的新技术被提出。其中斜坡辅助技术由于装置简单,适应性强,可有效提高系统采样率的优点得到了广泛关注。然而,动态应变信息是从布里渊增益谱(Brillouin Gain Spec