基于圖像分割的肺結(jié)節(jié)CT圖像哈希檢索
發(fā)布時間:2021-07-13 20:05
基于相似圖像的肺結(jié)節(jié)CT圖像檢索輔助診斷對肺結(jié)節(jié)的發(fā)現(xiàn)有著重要的作用。肺結(jié)節(jié)的診斷難度較大,通常需要充分利用圖像的邊緣、分葉、毛刺、紋理等各類信息。文中針對目前基于哈希方法的肺結(jié)節(jié)檢索中存在的不能充分利用圖像分割信息從而導(dǎo)致部分信息丟失問題做出了改進(jìn),提出了一種基于圖像分割的肺結(jié)節(jié)圖像哈希檢索方法。實驗結(jié)果表明,在72位哈希碼長度時,達(dá)到了85.3%的平均準(zhǔn)確率。并且,將文中圖像分割模塊應(yīng)用于其他哈希檢索方法時,平均準(zhǔn)確率皆有一定的提升。
【文章來源】:信息技術(shù). 2020,44(04)
【文章頁數(shù)】:5 頁
【部分圖文】:
基于圖像分割和卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的肺結(jié)節(jié)檢索過程示意圖
U-Net網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如圖2所示。整個網(wǎng)絡(luò)具有4個最大池化層,及4個反卷積層。在收縮路徑中,每層由以ReLU作為激活函數(shù)的兩個3*3的卷積層及一個步長為2的2*2的最大池化層組成。在擴(kuò)展路徑中,每層先采用反卷積,與收縮路徑對應(yīng)層的特征圖進(jìn)行拼接,再將其通過兩個激活函數(shù)為ReLU的3*3的卷積層。在網(wǎng)絡(luò)的最后一層是一個1*1的卷積層,通過這一操作可以將64通道的特征向量轉(zhuǎn)換為所需要的分類結(jié)果的數(shù)量。在訓(xùn)練時,本文采用隨機(jī)批量梯度下降的方法進(jìn)行訓(xùn)練。由于本文所需圖形分割為一個二分類問題,故將最后一層激活函數(shù)由Softmax改為Sigmoid。Sigmoid激活函數(shù)定義如下:
本文首先對哈希檢索模型中閾值超參數(shù)γ和圖像分割矩陣中非病變區(qū)域所對應(yīng)值的超參數(shù)θ進(jìn)行討論。本文對γ分別以步長為0.05為范圍進(jìn)行取值,對θ分別以步長為0.1為范圍進(jìn)行取值,結(jié)果分別如圖3-4所示。由圖3可知,γ為0.35時,檢索精度達(dá)到最大值,0.35之后檢索精度開始下降,本文認(rèn)為這主要是由數(shù)據(jù)不平衡性導(dǎo)致。由圖4所示,當(dāng)θ值為0.2時,檢索精度達(dá)到最高,之后開始下降。因此,本文將超參數(shù)γ設(shè)置為0.35,θ設(shè)置為0.2。圖4 不同θ檢索精度圖
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于多尺度密集網(wǎng)絡(luò)的肺結(jié)節(jié)圖像檢索算法[J]. 秦品樂,李啟,曾建潮,張娜,宋宇龍. 計算機(jī)應(yīng)用. 2019(02)
[2]基于卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和監(jiān)督核哈希的圖像檢索方法[J]. 柯圣財,趙永威,李弼程,彭天強(qiáng). 電子學(xué)報. 2017(01)
[3]基于有監(jiān)督哈希的肺結(jié)節(jié)CT圖像檢索[J]. 潘玲,杜曉平,趙涓涓. 計算機(jī)應(yīng)用研究. 2017(09)
本文編號:3282715
【文章來源】:信息技術(shù). 2020,44(04)
【文章頁數(shù)】:5 頁
【部分圖文】:
基于圖像分割和卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的肺結(jié)節(jié)檢索過程示意圖
U-Net網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如圖2所示。整個網(wǎng)絡(luò)具有4個最大池化層,及4個反卷積層。在收縮路徑中,每層由以ReLU作為激活函數(shù)的兩個3*3的卷積層及一個步長為2的2*2的最大池化層組成。在擴(kuò)展路徑中,每層先采用反卷積,與收縮路徑對應(yīng)層的特征圖進(jìn)行拼接,再將其通過兩個激活函數(shù)為ReLU的3*3的卷積層。在網(wǎng)絡(luò)的最后一層是一個1*1的卷積層,通過這一操作可以將64通道的特征向量轉(zhuǎn)換為所需要的分類結(jié)果的數(shù)量。在訓(xùn)練時,本文采用隨機(jī)批量梯度下降的方法進(jìn)行訓(xùn)練。由于本文所需圖形分割為一個二分類問題,故將最后一層激活函數(shù)由Softmax改為Sigmoid。Sigmoid激活函數(shù)定義如下:
本文首先對哈希檢索模型中閾值超參數(shù)γ和圖像分割矩陣中非病變區(qū)域所對應(yīng)值的超參數(shù)θ進(jìn)行討論。本文對γ分別以步長為0.05為范圍進(jìn)行取值,對θ分別以步長為0.1為范圍進(jìn)行取值,結(jié)果分別如圖3-4所示。由圖3可知,γ為0.35時,檢索精度達(dá)到最大值,0.35之后檢索精度開始下降,本文認(rèn)為這主要是由數(shù)據(jù)不平衡性導(dǎo)致。由圖4所示,當(dāng)θ值為0.2時,檢索精度達(dá)到最高,之后開始下降。因此,本文將超參數(shù)γ設(shè)置為0.35,θ設(shè)置為0.2。圖4 不同θ檢索精度圖
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于多尺度密集網(wǎng)絡(luò)的肺結(jié)節(jié)圖像檢索算法[J]. 秦品樂,李啟,曾建潮,張娜,宋宇龍. 計算機(jī)應(yīng)用. 2019(02)
[2]基于卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和監(jiān)督核哈希的圖像檢索方法[J]. 柯圣財,趙永威,李弼程,彭天強(qiáng). 電子學(xué)報. 2017(01)
[3]基于有監(jiān)督哈希的肺結(jié)節(jié)CT圖像檢索[J]. 潘玲,杜曉平,趙涓涓. 計算機(jī)應(yīng)用研究. 2017(09)
本文編號:3282715
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