基于深度学习的脑动脉瘤检测

来源 :华中科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:yuhuafenghao
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
颅内动脉瘤是脑血管疾病的一种,一旦发生动脉瘤破裂,如果不得到及时的救助,很有可能会危及患者的生命安全。在颅内动脉瘤的诊断中,主要是通过审阅TOF-MRA类型切片数据的方式来判断是否出现脑肿瘤,因此医院放射科医生每天都需要花费大量的时间和精力进行阅片诊断,并且诊断结果很容易受到医生当时的自身状态和阅片经验影响。随着深度学习技术迅猛发展,利用基于深度学习的目标检测技术自动地检测医学图像中的肿瘤目标也得到了越来越多相关研究人员的关注。检测技术作为医疗诊断的重要一环,是未来诊断方式能否发生革命性突破的关键。然而,当前的肿瘤检测方法依然存在诸多不足,包括:(1)小目标检测一直都是视觉领域中的一个难点,由于脑肿瘤目标有大有小,现有的大多检测方法对于小目标检测的效果一直不是很理想;(2)在连续切片类型的医学图像数据中,现有的检测方法大部分都忽视了切片之间的时序信息,更多的是专注于图像特征信息的提取。深层特征信息虽然能很好的表征图像内容,但是上下连续切片之间的时序信息有助于提高脑肿瘤检测的准确率;(3)在医学图像中,非肿瘤区域很容易对肿瘤对象的检测产生干扰,造成错检或是漏检的情况,现有的检测方法不能很好辨别图像中相似对象的特征,因此造成检测准确率的下降。基于上述所提到的一些问题,本文针对医学图像中的脑肿瘤检测提出了一种新的改进型检测方法,主要研究工作归纳如下:1.对于脑肿瘤尺寸大小不一的问题,本文将采用YOLO V3这一基础网络解决。因为YOLO V3进行了多尺度融合,多尺度策略在尺寸变化较大的目标中表现十分良好。此外,YOLO V3算法的检测速度极快,远远快于其它检测算法,这一特点也符合辅助诊断的需求。2.针对时序信息提取的问题,本文将采用LSTM模型来解决。在利用YOLO V3中的深层卷积神经网络提取出丰富而稳健的视觉特征后,再将特征信息传入进LSTM中,以此来构建上下连续切片间的时序信息,将整个网络的学习能力扩展到时序上,而不仅仅局限于图像特征学习。同时LSTM模型也具有很强的回归能力,可以从视觉特征中推测目标对象的区域位置,这有助于后续检测获取到更加精确的对象坐标位置。3.最后融入空间注意力机制模型。利用注意力机制专注于脑肿瘤部分的特征提取,来减弱血管部分对检测的干扰。因为血管部分和脑肿瘤在许多特征上很相似,因此需要将两者区分开来。空间注意力可以使得脑肿瘤部分的权重加大,增强检测性能。本文所提出的实验方法在协和医院(武汉)和实验室合作项目的数据集上进行了测试,实验结果验证了所提改进点的有效性,其中m AP评价指标可以达到70.9%,证明了本文所提思路的可行性。简而言之,本文的研究内容和所提思路对于医学图像中的脑肿瘤检测具有重要的研究价值。
其他文献
施工隐患排查与整改是地铁施工安全管理的重要环节,其目的在于通过现场安全巡视,识别、记录可能导致施工安全事故的现场安全隐患,并加以跟踪、整改。隐患排查系统的开发,有利于规范隐患排查工作、建立健全隐患排查治理长效机制。隐患排查活动积累了大量记录安全隐患的文本数据,沉积、闲置在排查系统中。为了有效管理、利用海量非结构化隐患文本数据,以期用于揭示隐患分布规律、预判安全风险来源、为治理同类隐患提供参考,首先
伴随全球经济高速发展,化石能源的消耗量与日俱增。合理调整能源结构,充分利用可再生能源,降低暖通空调系统能耗,已是当今社会可持续发展的必然选择。区域能源系统整合了能源供应端与输配端,将多种能源系统相互耦合,相较于单一能源系统优势明显。地热能作为一种清洁、低碳、热稳定性能较好的可再生能源,是区域能源系统的重要组成形式。随着地质勘探和利用技术提高,有必要对区域能源系统中地热能,特别是中深层地热能,与其它
液晶显示加工行业在生产工艺过程中会产生大量的铝刻蚀废液,该类废液产生于湿法刻蚀工序中。其中的可再生利用的磷酸资源丰富,回收再生价值高,同时也是亟待处理的一类危险废物,直接排放将会对环境造成巨大危害同时对资源也是一种浪费。为了处理和回收利用这类废液,本文运用电化学技术对废液其中的硝酸和醋酸杂质进行处理从而提纯回收磷酸的工艺进行了初步研究和将工艺运用于实际生产的技术经济方案进行了评估。根据电化学实验测
据统计,近半个世纪以来,由于煤、石油、天然气等矿物燃料的大量燃烧,使得排放到大气中的COO量逐渐增多。目前CO2的年排放量已经达到185~242亿吨。随着人们节能和环保意识的不断提高,人们开始了对高污染、高能耗的工业进行技术改革,排放气中的CO2的回收利用也成为了世界的研究重点。在众多CO2的回收分离方法中,膜分离技术相对于其他技术而言,具有节能、高效、实验操作简单、设备使用方便等诸多优点,因而成
社区公园作为城市绿地系统中最贴近人们生活的一种类型,以其独有的便利性和多样性成为日常居民使用最频繁的绿地之一。但是发展建设过程中的供给空间与公众需求不匹配,导致公园低利用率和参与率的情况却时常发生,公园“活力流失”问题严峻。所以本文从社区公园建设源头之一的景观环境来入手,结合统计学、社会学等多种学科知识,以长沙市四处社区公园为研究对象,探究影响社区公园活力的因素,总结并提出改善提升策略。为以后社区
膜蛋白是细胞中重要的基础功能结构。由于膜蛋白的天然结构存在于其序列和环境等因素决定的自由能最低点或附近的动力学平衡点中,因此理解膜蛋白的结构和功能的核心在于构建出膜蛋白折叠和结构变化过程的自由能谱图(free-energy landscape)。传统系综方法通过改变溶液环境,驱动膜蛋白的去折叠和重新折叠,可以测量膜蛋白折叠过程自由能变化。但这些方法面临着以下的困难:(1)无法测量发生在天然膜环境中
为增强企业风险管控和应对突发事件的能力,《“十三五”国家信息化规划》提出应大力建设安全生产监管信息系统和安全生产应急监控平台,安全生产信息化系统的建设应运而生。港口的安全生产信息化系统将各种信息化技术,例如云计算、大数据分析、GIS、GPS等,应用到港口的安全管理中来。按照港口企业的安全管理标准和制度规范,搭建一个适用于港口安全管理的统一平台,实现系统内业务的全覆盖和安全生产数据资源的大整合,提高
随着我国社会经济的不断发展,我国的航天工业取得了巨大的成绩,在国民生活中扮演着越来越重要的角色。但是由于航天工业自身行业的特殊性和敏感性,航天工业的安全一直以来是人们关注的焦点,一旦发生事故,将会给国家和人民带来巨大的损失和影响。某航天企业作为我国航天工业的重要组成部分,在这一背景下,如何对其进行风险管理,准确掌握企业风险水平,是一项极其重要的工作。因此本文以某航天企业已有的安全生产风险态势指标体
近年来,人工智能被广泛应用于各领域,基于传统冯诺依曼架构计算机的运算能力已不满足人工智能发展的需求;拟人脑人工神经网络对人工智能的发展至关重要,而电子突触是搭建拟人脑人工神经网络的关键,相变存储器兼具纳米可集成特性和存储功能,是实现电子突触的重要途径,因此,相变纳米单元(Phase Change Nanometer Element,PCNE)电子突触的仿真研究具有重大意义。本文基于相变存储单元的工
随着工业自动化程度逐步提高,工厂作业中的安全问题日益凸显,其中,工厂行人的安全保障显得尤为重要。为保障行人的安全,需要对厂内行人进行快速精确的检测识别,而工厂内环境背景复杂,行人姿态变化较大,遮挡严重,多个摄像机视野重叠,采用传统的行人检测方法检测精度和效率都难以保证。近年来,深度学习技术在检测领域有着广泛应用,其具有泛化性强、检测精度高、效率高等特点。本文采用基于深度学习的方法来检测工厂内的行人