非對稱卷積核YOLO V2網(wǎng)絡(luò)的CT影像肺結(jié)節(jié)檢測
關(guān)鍵詞：深度學習 yolo v2 非對稱卷積核 損失函數(shù)設(shè)計
摘要：肺癌一直是嚴重威脅人類健康的疾病之一,肺結(jié)節(jié)作為早期肺癌的一個重要征象,在肺癌的早期診斷與治療中具有重要的意義。傳統(tǒng)的CT影像肺結(jié)節(jié)檢測方法不僅步驟繁瑣、處理速度慢,而且對于結(jié)節(jié)的檢出率及定位精度都亟待提高。提出一種基于非對稱卷積核YOLO V2網(wǎng)絡(luò)的CT影像肺結(jié)節(jié)檢測方法:首先將連續(xù)的CT序列疊加構(gòu)造為偽彩色數(shù)據(jù)集,以增強病變和健康組織的差異;然后將含有非對稱卷積核的inception V3模塊引入到Y(jié)OLO V2網(wǎng)絡(luò)中,構(gòu)造出一種適用于肺結(jié)節(jié)檢測的深度網(wǎng)絡(luò),一方面利用YOLO V2網(wǎng)絡(luò)在目標檢測上的優(yōu)勢,另一方面通過inception V3模塊在網(wǎng)絡(luò)的寬度與深度上進行擴增,以提取更加豐富的特征;為進一步提高結(jié)節(jié)的定位精度,對損失函數(shù)的設(shè)計與計算方法也進行一定的改進。為驗證所提檢測模型的性能,從LIDC-IDRI數(shù)據(jù)集中選取1 010個病例的CT圖像用于訓練和測試,在大于3 mm的肺結(jié)節(jié)中,檢測敏感度為94.25%,假陽性率為8.50%。實驗表明,所提出的肺結(jié)節(jié)檢測方法不僅可以簡化肺部CT圖像的處理過程,而且在結(jié)節(jié)檢測率及定位精度方面均優(yōu)于傳統(tǒng)方法,可為肺結(jié)節(jié)檢測提供一種新思路。
中國生物醫(yī)學工程學報雜志要求:
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