【摘 要】
:
卷积神经网络在肿瘤检测领域上取得了很多突出的成果,其中层次较深,性能优异的残差网络能够有效的保证肿瘤检测的准确性。但常规的残差网络参数量极高,在功耗和成本较低的嵌入式设备上存在推理速度慢,难以部署的缺点。因此,研究如何利用残差网络加速方法在嵌入式设备上实现低计算、低消耗、低成本的肿瘤细胞精准检测具有广泛的理论与应用意义。网络加速方法可以有效降低残差网络的参数量和计算量,但传统的加速方法局限于单一的
论文部分内容阅读
卷积神经网络在肿瘤检测领域上取得了很多突出的成果,其中层次较深,性能优异的残差网络能够有效的保证肿瘤检测的准确性。但常规的残差网络参数量极高,在功耗和成本较低的嵌入式设备上存在推理速度慢,难以部署的缺点。因此,研究如何利用残差网络加速方法在嵌入式设备上实现低计算、低消耗、低成本的肿瘤细胞精准检测具有广泛的理论与应用意义。网络加速方法可以有效降低残差网络的参数量和计算量,但传统的加速方法局限于单一的网络结构优化和训练模型的压缩,加速效果受限。本文研究设计了一种结合网络结构优化和模型混合压缩的通用的嵌入式残差网络加速方法,并利用该方法实现了嵌入式端肿瘤图像的加速检测与应用。本文研究内容有:首先,设计了一种初始参数更少的残差结构,并利用该结构构建了加速的嵌入式残差网络。前期实验发现:原始的残差网络能够很好的保证肿瘤检测的精度,但构建它们的两种残差结构的参数量和计算量较高,针对这一问题,本文设计了一种优化加速的残差结构,该结构分为两层:第一层使用深度可分离卷积和线性优化的方法将常规卷积进行高效分解;第二层使用传统卷积进行特征提取。相比原始的残差网络嵌入式残差网络拥有更少的参数和计算。在Cifar10数据集上的实验结果表明:嵌入式残差网络可以在维持检测精度的基础上,降低40%以上的初始参数。其次,设计了一种混合压缩加速方法,该方法可以有效降低嵌入式残差网络模型的复杂度。训练生成的嵌入式残差网络模型还存在一定的网络冗余,针对这一问题,本文设计了一种混合压缩加速方法,该方法从网络的参数、计算和存储三个独立的方向对网络模型进行加速:一是裁剪特征提取能力较弱的卷积核与特征图,二是合并卷积层和BN层的计算,三是量化高精度的浮点数据。在Cifar10数据集上的实验结果表明:混合压缩加速方法使嵌入式残差网络模型的存储减少了76.9%,检测速度加快了53.8%,且精度损失较低。最后,结合上述两种优化方法设计了一种高效通用的嵌入式残差网络加速检测方法,并将该方法应用于嵌入式端肿瘤检测。目前,在嵌入式设备上难以直接使用性能较优,但参数较多的卷积神经网络进行肿瘤检测,针对这一问题,本文设计了一种低成本、低功耗的基于残差网络的通用的嵌入式端加速检测方法,该方法适用于嵌入式端肿瘤检测,在胃肿瘤数据集上的实验结果表明:加速检测方法极大的降低了嵌入式端肿瘤检测的内存和计算消耗,并能够维持肿瘤检测的精度为94.89%。
其他文献
本文采用串联型电弧故障实验装置进行一系列故障电弧的实验,验证了装置的性能。通过分析实验数据,将形态学滤波和OTSU相结合用于串联故障电弧的识别。本文采用的串联型故障电弧实验装置,可以在交流和直流条件下进行故障电弧特性的研究。装置通过投切不同的电阻器和电感器构成不同功率因素的负载,同时装置还有设有外部负载接口,可以将外部负载接入装置进行故障电弧实验。同时,该装置可以改变电弧的外部环境等特征来进行不同
癌症的提前检测、快速诊断以及有效医治一向是现代医学的目标之一。药物基因组学与个性化医疗的结合,能够确保治疗的不良反应最小且功效最大。这种方法依赖于全基因组测序技术以及大量临床试验,其中抗癌药物反应数据(也称药物敏感性数据)是治疗方案参考的重要数据之一。然而,实际获得的抗癌药物反应数据往往存在缺失、损坏以及失真等情况,不利于制定精准抗癌的个性化医疗方案。因此,准确预测肿瘤细胞系对药物的敏感性是一项重
为了解决环氧树脂的易燃性问题,本文以二苯基氧化磷(DPO)和9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物(DOPO)为基体,设计并成功合成了新型磷系阻燃剂:双((4-对羟基苯基)甲基)-二苯基磷氧化物(DPO-PHE)、9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物(DOPO-PHE)、1-((4-对羟基苯基)甲基)-二苯基磷氧化物(DPO-PHM)和((4-羟基苯基)甲基苯亚氨基)
重金属污染问题,已经成为当今人类面临的一大挑战。与能降解的有机物不同,重金属不能被降解,因此对于重金属污染的去除更加困难。一般处理重金属污染的策略是通过富集或改变金属的化学形态来降低毒性等方法。高毒性的Cr(VⅥ)广泛应用于电镀、皮革鞣制、纺织印染、金属加工等行业。目前通过各种物理、化学和生物方法对铬污染进行修复已经得到广泛的应用。微生物修复技术因其具有低成本、无二次污染等优点,被普遍认可为一种经
珠美海棠[Malus zumi(Matsum)Reder]是毛山荆子、三叶海棠的杂交种,其抗逆性强、是一种优良的耐盐碱苹果砧木。多项滨海及内陆盐碱地的栽培试验证明,珠美海棠相对于其它某些耐
随着科技智能化快速发展,电源逐步趋向于轻、小、薄、高增益、低噪声、抗干扰强的方向。在医疗设备、军工产业、实验设施、测量仪器等特殊场合对于纹波的要求较高,CUK变换器由于具有输入输出电流连续、电压平直、主开关器件驱动简单等优点被广泛应用。为了满足高增益、低纹波的特殊环境需求,提出了磁集成组合式CUK变换器,拓扑通过增加一个三端网络使变换器电压增益增加一倍,同时将变换器中的3个电感进行了两种磁集成方式
随着互联网的高速发展,数据来源的高度异构性及海量数据的产生,使得传统入侵检测系统面临巨大的挑战。经典机器学习算法面对欠缺标签的大规模网络数据时难以满足入侵检测系统
按照传统观点,联绵词由两个音节组成一个语素,两个字连在一起才表示一个完整的意义。联绵词虽然不能拆开解释,但不代表联绵词的部分音节没有意义。本文主要以《汉语水平词汇
硅(Si)晶圆广泛用于半导体工业中的集成电路构造。随着大规模和超大规模集成器件的应用,迫切需要更大尺寸和更薄厚度的Si晶片,从而可以期望高输出和集成电路的良好性能。为了在晶片加工,精细抛光或研磨系统中实现高成本效益,许多研究人员对其进行了研究。超精密磨粒抛光是一种基于纳米尺度上的现代超精密机械去除技术,这对加工技术、实验环境、机床加工的超精度要求十分苛刻,使得实验处理较难进行。但是,采用分子动力学
从网络交通流的运行过程来看,交通流经常因外部或者内部因素的干扰处于非均衡状态,研究并掌握交通流从非均衡向均衡的动态演化过程对交通管理等工作至关重要,研究动态演化有助于制定出更加科学的、有针对性的交通管理措施。然而,现阶段的对网络交通流演化过程的研究多局限于非降级路网,但交通供需的随机不确定性已成为我国城市交通系统的新常态,同时先进的出行者信息系统(ATIS)是缓解各种交通问题的重要措施之一。基于此