基于卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的糖尿病視網(wǎng)膜病變分類算法
發(fā)布時(shí)間:2021-01-11 05:28
近年來,卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的方法在醫(yī)療行業(yè)取得了快速的發(fā)展,解決了越來越多的醫(yī)學(xué)上棘手的問題。卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(Convolutional Neural Networks,簡(jiǎn)稱CNN)與現(xiàn)代醫(yī)療設(shè)備相結(jié)合,通過一系列的卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù),為疾病的診斷提供了可靠的判斷依據(jù),這已經(jīng)成為日后醫(yī)療的發(fā)展趨勢(shì)。糖尿病視網(wǎng)膜的診斷,之前大多依靠醫(yī)生經(jīng)驗(yàn),且眼科醫(yī)生數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到需求。醫(yī)療條件的匱乏,導(dǎo)致患者的疾病無(wú)法得到及時(shí)診斷和治療,甚至?xí)䦟?dǎo)致不可逆轉(zhuǎn)的失明。因此,使用卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行自動(dòng)化的圖像分類分級(jí),對(duì)于糖尿病視網(wǎng)膜病變的防治有重要的作用。本文以獲得更好的糖尿病視網(wǎng)膜檢測(cè)效果為研究目的,集成改進(jìn)的VGG網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)XNet,并架構(gòu)了一套B/S結(jié)構(gòu)的糖尿病視網(wǎng)膜圖像檢測(cè)系統(tǒng)。本文主要研究如下:(1)闡述了糖尿病視網(wǎng)膜檢測(cè)所需要的理論知識(shí),包括卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)以及經(jīng)典網(wǎng)絡(luò)模型,監(jiān)督學(xué)習(xí)算法如遷移學(xué)習(xí)、集成學(xué)習(xí),系統(tǒng)設(shè)計(jì)的相關(guān)知識(shí)如深度學(xué)習(xí)框架TensorFlow、前端框架Boostrap、后端框架ThinkPHP。針對(duì)判斷糖尿病視網(wǎng)膜是否發(fā)生病變的基本需求,使用國(guó)外Kaggle 比賽提供的視...
【文章來源】:東北林業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:67 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖2-〗經(jīng)典VGG結(jié)構(gòu)圖??訓(xùn)練期間,輸入是固定大小的224x224?RGB圖像
6??卷積層?3x3?3x3?3x3?^?^?3x3??lxl?6X6?2x9?????,大池化??????〇?r〇?〇?Q?3x3??〇?〇?O?O?O?O?OjaO?OAO?r-j?r-t??忠〇x3?3x3?3x3?-?_?-?_??卷積層?3x3?3x3?3x3?3x3??lxl?6X6?2x3???最大池化????全連接層????全連接層????全連接層????softmax???圖2-2?VGG網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)??2.2.2?lnception-V3??雖然VGG的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單明了,但是VGG需要較高的計(jì)算成本。后人提出的GoogLeNet和??Incepticm-V3系列網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)在硬件有限的情況下,也可以有很不錯(cuò)的準(zhǔn)確率和訓(xùn)練時(shí)間。??InCepti〇n-V3結(jié)構(gòu)訓(xùn)練所需的資源也小于VGG或者其他高性能的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。在當(dāng)今的硬件??條件之下,如果內(nèi)存或者CPU有限的情況下,可以推薦使用InCeptian-V3系列網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。尤其??12??
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本文編號(hào):2970183
【文章來源】:東北林業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:67 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖2-〗經(jīng)典VGG結(jié)構(gòu)圖??訓(xùn)練期間,輸入是固定大小的224x224?RGB圖像
6??卷積層?3x3?3x3?3x3?^?^?3x3??lxl?6X6?2x9?????,大池化??????〇?r〇?〇?Q?3x3??〇?〇?O?O?O?O?OjaO?OAO?r-j?r-t??忠〇x3?3x3?3x3?-?_?-?_??卷積層?3x3?3x3?3x3?3x3??lxl?6X6?2x3???最大池化????全連接層????全連接層????全連接層????softmax???圖2-2?VGG網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)??2.2.2?lnception-V3??雖然VGG的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單明了,但是VGG需要較高的計(jì)算成本。后人提出的GoogLeNet和??Incepticm-V3系列網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)在硬件有限的情況下,也可以有很不錯(cuò)的準(zhǔn)確率和訓(xùn)練時(shí)間。??InCepti〇n-V3結(jié)構(gòu)訓(xùn)練所需的資源也小于VGG或者其他高性能的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。在當(dāng)今的硬件??條件之下,如果內(nèi)存或者CPU有限的情況下,可以推薦使用InCeptian-V3系列網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。尤其??12??
東北林業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文??口??/——f?f?:?I??L_J??參:卜:御..+.?-i??/?/?/?V?/?/??圖2-3?2層3?X?3卷積替換5?X?5卷積??上述的結(jié)論也說明,使用3x3的濾波器可能也不是最有用的,也可以將3x3的濾波器進(jìn)行??分解,實(shí)驗(yàn)前,研宄員們質(zhì)疑過是否將3x3分解成2x2是有意義的,但是也可以將3x3的濾波??器分解成不對(duì)稱的濾波器比方說《xl。即使用3x1和1x3代替34的濾波器,如圖2-4。這樣??計(jì)算資源可以節(jié)約33%。對(duì)比使用2x2大小的濾波器進(jìn)行替換,僅僅會(huì)節(jié)約1]%的計(jì)算資源。??口'??M??_??圖2-4替換3X3卷積的Mini網(wǎng)絡(luò)??在理論上,甚至可以使用任何1印和《\1相結(jié)合的方式替換掉的結(jié)構(gòu),這樣,計(jì)算??資源可以被大范圍的節(jié)約。在實(shí)踐中,作者們發(fā)現(xiàn),這種分解濾波器的方式在較淺層的網(wǎng)絡(luò)結(jié)??構(gòu)中效果不是很好,但是在中等尺寸的濾波器中效果很好,比方說,用7x1和1x7尺寸的濾波??器結(jié)合可以用來替換7x7大小的濾波器。??14??
本文編號(hào):2970183
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