基于深度学习的糖尿病视网膜出血检测方法研究

来源 :广西师范大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:sxytsxyt
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
随着生活水平的提高,糖尿病已成为一种常见的高发性代谢类疾病,它会带来很多并发症。其中,由糖尿病导致的微血管并发症——糖尿病性视网膜病变,目前是世界上20至74岁成年人失明的主要原因之一。糖尿病性视网膜病变的主要症状表现为眼底视网膜出现微动脉瘤、出血、渗出、新生血管等病灶。出血作为糖尿病视网膜病变的早期症状之一,如果能够被及时发现,不仅可以有效的控制病情,还可以帮助糖尿病视网膜病变等级分类。然而,由于专业的眼科医生数量有限,需要筛查的人数较多,常常会导致病情被延误。因此,通过计算机辅助自动检测出血的研究十分有必要。目前有关出血检测的工作大都偏向于传统方法,这些方法繁琐且效果不佳。因此本文探索了基于卷积神经网络的出血检测方法,设计了两个网络模型,均提升了出血检测的性能。本文的主要研究内容和创新点如下:1、针对当前出血检测方法复杂,性能不佳的问题,本文提出了一种基于改进U-Net的多尺度门控网络(Multi-scale Gated Network,MGNet)来检测出血。首先,在跳层连接处加入门控模块帮助网络传递有用信息,抑制无用信息。然后,在解码阶段设计了高低分辨率多尺度融合模块以提取复杂背景中多目标、多尺度的高质量特征。最后,对Dice loss施以权重惩罚设计了W-Dice loss,提高网络对难分样本的关注度。在两个公共数据集DIARETDB1和IDRi D上的实验表明,本文所提多尺度门控网络的性能优于GANet、HEDNet+CGAN、Attention U-Net等目前一些先进方法。2、为进一步提高出血检测算法的精度,本文提出了一个注意力残差块-上下文编码网络。首先采用通道注意力残差块替换传统的卷积层,使模型在特征提取阶段重点关注出血病灶,提高特征提取的能力。其次,在编码阶段的最后一层引入了密集空洞卷积块和混合池化模块以进一步捕获高级的抽象特征和空间信息。然后使用双Dice loss对两个不同尺度的输出进行强监督,以获取更优的分割结果。最后,通过在公开的IDRi D数据集中的一系列实验验证了各模块的有效性,并且发现所提方法在AUPR(area under the Precision-Recall curve)指标上达到0.6023,优于MGNet。
其他文献
胎儿胎动信号是评估子宫内胎儿生长发育健康状况的一项重要临床指标。胎动有规律变化,计数正常,指示胎盘功能发育良好,胎儿在宫内获取的氧气充足,生长发育健全。胎动频次在妊娠32周达到平稳,直到分娩。现阶段评估胎动主要采用两种主动式方法。一种是母亲自数胎动,常用于产前胎儿健康监护;另外一种是医院妇产科使用的多普勒超声成像技术,需要高素质的医务人员参与,不能进行长时间的监测,经济成本较高。近年来,一种可在家
学位
<正> 在诺沃切尔卡斯克电力机车制造厂的技术革新计划中,规定采用数控设备和机器人装置进行零件机械加工,专用组合机床,以及设计和制造牵引电机及其电枢、电机——车轮组件组装综合机械化工段生产型橡胶件的设备。此外,准备建立由数控机床组成,并由工业机器人和自动运输和仓库系统
期刊
微型光机电系统(MOEMS)是近年来在微机电系统(MEMS)中新发展的技术系统,光学微腔传感器又是其中一个重要的研究发展方向。光学微腔传感器本身所具有的结构简单以及性能良好等优势,是目前研究的热门方向。本论文分析了不同波导结构的光学特性并进行了理论的应用计算,具体的内容可以分为如下几个部分:首先研究了一种矩形开口环谐振腔和金纳米颗粒阵列组成的表面等离波导结构,使用了Mie散射理论金属纳米粒子进行了
学位
目的观察1064 nm掺钕钇铝石榴石激光联合胶原蛋白敷贴治疗面部色素沉着的综合临床疗效,为治疗面部色素沉着的患者寻找一种更加安全、便捷、有效的方法。方法将2010年1月—2013年6月在孝感市中心医院门诊就诊的441例面部色素沉着的患者,严格按照纳入标准,随机分为3组,A组148例,B组150例,C组143例;A组用1064 nm掺钕钇铝石榴石激光联合胶原蛋白敷贴治疗,B组单用胶原蛋白敷贴治疗,C
期刊
目的 分析不同剂量连续性肾脏替代治疗(CRRT)在重症肺炎合并急性肾损伤患者中的效果及对急性生理和慢性健康状况Ⅱ(APACHEⅡ)评分的影响。方法 选取2018年4月至2021年4月于我院行CRRT的80例重症肺炎合并急性肾损伤患者,根据CRRT剂量不同将其分为对照组[n=40,置换液剂量为25 m L/(kg·h)]与研究组[n=40,置换液剂量为100 mL/(kg·h)]。比较两组的治疗效果
期刊
目的:建立上转发光技术-免疫层析芯片(up-converting phosphor technology-based immunochromatographic chip,UPT-chip)同时检测血清中C-反应蛋白(C-reactive protein,CRP)和血清淀粉样蛋白A(serum amyloid A,SAA),以实现多重快速分析,从而为多重免疫层析检测提供备选方法。方法:使用标准品评
学位
在低光条件下拍摄的图像导致人的感官视觉陷入盲区,物体的本质属性隐藏在黑暗中。由于相机本体缺陷和拍摄质量使相片产生噪声与颜色的失真,这些缺陷都被隐藏在黑暗之中。其一,低光图像严重影响人类的视觉感受,其二,由于现在机器视觉的发展日益完善,对于样本预处理的要求就越来越高,低质量的图像会影响其性能发挥。由此,对低光图像的增强研究是尤为重要的,对图像进行去噪、信息丢失弥补、失真、结构相似度等问题的增强与提高
学位
目的:构建幽门螺杆菌荧光蛋白报告系统,分析幽门螺杆菌过氧化氢酶(HP_04930和HP_0875)的酶学特性与生物学功能,为幽门螺杆菌遗传调控、信号示踪以及致病机制与疫苗研发等提供理论基础与依据。方法:1、幽门螺杆菌荧光蛋白报告系统:PCR分别扩增绿色荧光蛋白(GFP)和红色荧光蛋白(RFP)基因,利用基因工程技术构建荧光蛋白表达质粒p SD-GFP和p SD-RFP,自然转化至Hp ATCC26
学位
为研究在不同分流导叶数量条件下混流泵的内流场特性及结构特性,以一款自行设计的混流泵为研究对象,采用多重坐标系和单向流固耦合的方法,在不同数量的分流导叶工况下,对混流泵进行了三维定常数值模拟。分析了混流泵在不同工况下的定常流动特性,并且对比了叶轮结构等效应力及变形的模拟结果。
期刊
目的:探究姜黄药渣及其堆放环境中真菌多样性,筛选高效水解药渣的真菌并建立高效复合菌组,解决药渣堆放污染环境的现状,维护生态健康;提高药渣水解率,为生物质的再利用打下基础。方法:1.利用Pac Bio Sequel高通量测序对堆放2年与5年的抗生物降解药渣进行组间真菌动态差异构成及理化性质分析,通过FUNGuild平台进行真菌基因功能及表型预测;2.通过组织分离法及摇床培养从姜黄药渣及其堆放环境中分
学位