基于深度學(xué)習(xí)的MRI病腦圖像多分類方法研究
發(fā)布時間:2021-01-21 12:14
人類非腦部疾病的醫(yī)學(xué)研究可以依賴動物來實現(xiàn),而腦部疾病則存在許多局限性,例如人腦和動物腦之間具有的本質(zhì)區(qū)別,人腦可以進行對思維和記憶的計算,內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜、精細,而直接進行人腦的研究則違背社會倫理道德,因此,大多數(shù)現(xiàn)代醫(yī)學(xué)中的腦部研究都是通過計算機輔助方法完成的。計算機技術(shù)在近些年的急速發(fā)展,使得核磁共振成像技術(shù)(MRI)已廣泛應(yīng)用于醫(yī)學(xué)領(lǐng)域。其中自動且準確地分類不同類型的病理腦圖像尤為重要。本文研究建立一個MRI病腦圖像自動檢測分類系統(tǒng),將健康、腦血管類疾病、腫瘤性疾病、退行性疾病以及炎癥性疾病進行更為準確的分類。本文的主要研究工作如下:1.研究自編碼器(AE)在MRI腦圖像特征提取過程中的可行性與意義,并對自編碼器進行優(yōu)化改進,利用改進后的堆疊式稀疏自編碼器(SSAE)方法進行MRI腦圖像的特征提取。在AE算法中引入L1正則化,在最小化經(jīng)驗誤差函數(shù)中加入約束,從而使得模型能滿足稀疏性的要求;2.針對深度學(xué)習(xí)方法訓(xùn)練時間過長的問題,提出了小批量尺度共軛梯度(MSCG)算法。MSCG算法在運算過程中采用列文伯格(LM)方法來避免存儲和計算牛頓法所需要的二階導(dǎo)數(shù)信息,并且該算法在共軛梯度(...
【文章來源】:南京師范大學(xué)江蘇省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:80 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖2-3深度網(wǎng)絡(luò)基本結(jié)構(gòu)??深度學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中的隱含層的數(shù)量并不固定,其值根據(jù)作者而定
Q?0?D隱含層1」i??9?9?W?9?9??圖2-5深度置信網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)??基于RBM的上述特性,DBN逐層訓(xùn)練過程十分有效,通過隱含層特征提取??使得之后網(wǎng)絡(luò)層數(shù)的訓(xùn)練數(shù)據(jù)更具代表性,并且通過可生成新數(shù)據(jù)能解決樣本量??不足的問題。DBN的訓(xùn)練過程如圖2?-?6所示。??將上一個RBM所提取出??的特征作為下一個RBM??的輸入.繼續(xù)訓(xùn)練??I『??重S上一個過程,以訓(xùn)??練盡可能多的RBM層??,?iSk.??|____I??最底部的RBM對原始輸??入數(shù)據(jù)進行訓(xùn)練??圖2-6深度置信網(wǎng)絡(luò)的訓(xùn)練過程??2.2.3卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)??卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(CNN)是一種深度學(xué)習(xí)方法,它引起了人們的廣泛關(guān)注。由??于CNN可以避免復(fù)雜的圖像預(yù)處理階段,因此,實驗中可以直接進行原始圖像??12??
基于RBM的上述特性,DBN逐層訓(xùn)練過程十分有效,通過隱含層特征提取??使得之后網(wǎng)絡(luò)層數(shù)的訓(xùn)練數(shù)據(jù)更具代表性,并且通過可生成新數(shù)據(jù)能解決樣本量??不足的問題。DBN的訓(xùn)練過程如圖2?-?6所示。??將上一個RBM所提取出??的特征作為下一個RBM??的輸入.繼續(xù)訓(xùn)練??I『??重S上一個過程,以訓(xùn)??練盡可能多的RBM層??,?iSk.??|____I??最底部的RBM對原始輸??入數(shù)據(jù)進行訓(xùn)練??圖2-6深度置信網(wǎng)絡(luò)的訓(xùn)練過程??2.2.3卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)??卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(CNN)是一種深度學(xué)習(xí)方法,它引起了人們的廣泛關(guān)注。由??于CNN可以避免復(fù)雜的圖像預(yù)處理階段,因此,實驗中可以直接進行原始圖像??12??
【參考文獻】:
期刊論文
[1]網(wǎng)絡(luò)安全遇上人工智能:綜述(英文)[J]. Jian-hua LI. Frontiers of Information Technology & Electronic Engineering. 2018(12)
[2]基于影像的病腦檢測方法綜述[J]. 賈文娟,王水花,張煜東. 計算機工程與應(yīng)用. 2018(11)
[3]基于深度學(xué)習(xí)的CT腦影像分類方法用于阿爾茨海默病的初步篩查[J]. 惠瑞,高小紅,田增民. 中國醫(yī)療設(shè)備. 2017(12)
[4]利用拼音特征的深度學(xué)習(xí)文本分類模型[J]. 趙博軒,房寧,趙群飛,張朋柱. 高技術(shù)通訊. 2017(07)
[5]深度學(xué)習(xí)在魚類圖像識別與分類中的應(yīng)用[J]. 林明旺. 數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用. 2017(04)
[6]基于卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的人臉識別算法[J]. 李輝,石波. 軟件導(dǎo)刊. 2017(03)
[7]基于跨領(lǐng)域卷積稀疏自動編碼器的抽象圖像情緒性分類[J]. 樊養(yǎng)余,李祖賀,王鳳琴,馬江濤. 電子與信息學(xué)報. 2017(01)
[8]基于判別式受限玻爾茲曼機的醫(yī)學(xué)圖像分類法[J]. 陳娜,蔣蕓,鄒麗,沈建,胡學(xué)偉,李志磊. 計算機科學(xué). 2015(05)
[9]基于局部二值模式和深度學(xué)習(xí)的人臉識別[J]. 張雯,王文偉. 計算機應(yīng)用. 2015(05)
[10]基于受限玻爾茲曼機的中文文檔分類[J]. 楊瑩,吳誠煒,胡蘇. 科技創(chuàng)新導(dǎo)報. 2012(16)
本文編號:2991141
【文章來源】:南京師范大學(xué)江蘇省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:80 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖2-3深度網(wǎng)絡(luò)基本結(jié)構(gòu)??深度學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中的隱含層的數(shù)量并不固定,其值根據(jù)作者而定
Q?0?D隱含層1」i??9?9?W?9?9??圖2-5深度置信網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)??基于RBM的上述特性,DBN逐層訓(xùn)練過程十分有效,通過隱含層特征提取??使得之后網(wǎng)絡(luò)層數(shù)的訓(xùn)練數(shù)據(jù)更具代表性,并且通過可生成新數(shù)據(jù)能解決樣本量??不足的問題。DBN的訓(xùn)練過程如圖2?-?6所示。??將上一個RBM所提取出??的特征作為下一個RBM??的輸入.繼續(xù)訓(xùn)練??I『??重S上一個過程,以訓(xùn)??練盡可能多的RBM層??,?iSk.??|____I??最底部的RBM對原始輸??入數(shù)據(jù)進行訓(xùn)練??圖2-6深度置信網(wǎng)絡(luò)的訓(xùn)練過程??2.2.3卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)??卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(CNN)是一種深度學(xué)習(xí)方法,它引起了人們的廣泛關(guān)注。由??于CNN可以避免復(fù)雜的圖像預(yù)處理階段,因此,實驗中可以直接進行原始圖像??12??
基于RBM的上述特性,DBN逐層訓(xùn)練過程十分有效,通過隱含層特征提取??使得之后網(wǎng)絡(luò)層數(shù)的訓(xùn)練數(shù)據(jù)更具代表性,并且通過可生成新數(shù)據(jù)能解決樣本量??不足的問題。DBN的訓(xùn)練過程如圖2?-?6所示。??將上一個RBM所提取出??的特征作為下一個RBM??的輸入.繼續(xù)訓(xùn)練??I『??重S上一個過程,以訓(xùn)??練盡可能多的RBM層??,?iSk.??|____I??最底部的RBM對原始輸??入數(shù)據(jù)進行訓(xùn)練??圖2-6深度置信網(wǎng)絡(luò)的訓(xùn)練過程??2.2.3卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)??卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(CNN)是一種深度學(xué)習(xí)方法,它引起了人們的廣泛關(guān)注。由??于CNN可以避免復(fù)雜的圖像預(yù)處理階段,因此,實驗中可以直接進行原始圖像??12??
【參考文獻】:
期刊論文
[1]網(wǎng)絡(luò)安全遇上人工智能:綜述(英文)[J]. Jian-hua LI. Frontiers of Information Technology & Electronic Engineering. 2018(12)
[2]基于影像的病腦檢測方法綜述[J]. 賈文娟,王水花,張煜東. 計算機工程與應(yīng)用. 2018(11)
[3]基于深度學(xué)習(xí)的CT腦影像分類方法用于阿爾茨海默病的初步篩查[J]. 惠瑞,高小紅,田增民. 中國醫(yī)療設(shè)備. 2017(12)
[4]利用拼音特征的深度學(xué)習(xí)文本分類模型[J]. 趙博軒,房寧,趙群飛,張朋柱. 高技術(shù)通訊. 2017(07)
[5]深度學(xué)習(xí)在魚類圖像識別與分類中的應(yīng)用[J]. 林明旺. 數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用. 2017(04)
[6]基于卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的人臉識別算法[J]. 李輝,石波. 軟件導(dǎo)刊. 2017(03)
[7]基于跨領(lǐng)域卷積稀疏自動編碼器的抽象圖像情緒性分類[J]. 樊養(yǎng)余,李祖賀,王鳳琴,馬江濤. 電子與信息學(xué)報. 2017(01)
[8]基于判別式受限玻爾茲曼機的醫(yī)學(xué)圖像分類法[J]. 陳娜,蔣蕓,鄒麗,沈建,胡學(xué)偉,李志磊. 計算機科學(xué). 2015(05)
[9]基于局部二值模式和深度學(xué)習(xí)的人臉識別[J]. 張雯,王文偉. 計算機應(yīng)用. 2015(05)
[10]基于受限玻爾茲曼機的中文文檔分類[J]. 楊瑩,吳誠煒,胡蘇. 科技創(chuàng)新導(dǎo)報. 2012(16)
本文編號:2991141
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