国产日韩欧美一区二区三区三州_亚洲少妇熟女av_久久久久亚洲av国产精品_波多野结衣网站一区二区_亚洲欧美色片在线91_国产亚洲精品精品国产优播av_日本一区二区三区波多野结衣 _久久国产av不卡

?

基于D?Unet 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的鼻腔鼻竇腫瘤分割算法

2022-01-14 03:02李富豪趙希梅
計(jì)算機(jī)工程 2022年1期
關(guān)鍵詞:鼻竇鼻腔卷積

李富豪,趙希梅,2

(1.青島大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)學(xué)院,山東青島 266071;2.山東省數(shù)字醫(yī)學(xué)與計(jì)算機(jī)輔助手術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,山東青島 266071)

0 概述

鼻腔鼻竇腫瘤是臨床上的一種多發(fā)性疾病[1],幾乎各類(lèi)組織的腫瘤都可以發(fā)生在鼻腔鼻竇中,具有惡性高、轉(zhuǎn)移灶等特點(diǎn)[2],使患者的生命安全受到極大的威脅。鼻腔鼻竇腫瘤較隱蔽,常與鼻竇炎并存,癥狀含混,導(dǎo)致易被忽略而延誤就診[3]。因此,實(shí)現(xiàn)早診斷、早治療對(duì)延長(zhǎng)患者的生命具有十分重要的臨床意義[4]。臨床常采用影像學(xué)技術(shù)進(jìn)行掃描檢查,其中CT 掃描的目的是判斷腫瘤的侵犯范圍,以便制定治療方案及治療后及時(shí)診斷是否復(fù)發(fā)[3]。一般情況下,由于腫瘤形狀不規(guī)則,很難進(jìn)行測(cè)量,且測(cè)量準(zhǔn)確性也有限,因此臨床醫(yī)生須花費(fèi)大量時(shí)間手動(dòng)追蹤病變輪廓。但僅憑醫(yī)生的肉眼判斷,產(chǎn)生的診斷結(jié)果往往帶有主觀性,難以實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)診斷。

隨著數(shù)字醫(yī)療設(shè)備和計(jì)算機(jī)圖像處理[5]的快速發(fā)展和深度學(xué)習(xí)領(lǐng)域中算法和理論的涌現(xiàn),用于醫(yī)學(xué)圖像分割領(lǐng)域的計(jì)算機(jī)輔助診斷(Computer Aided Diagnosis,CAD)[6]技術(shù)為鼻腔鼻竇腫瘤的診斷帶來(lái)了新的生機(jī),為實(shí)現(xiàn)該腫瘤的早期診斷和精準(zhǔn)治療奠定基礎(chǔ)。

目前,應(yīng)用于圖像分割的算法主要分為傳統(tǒng)機(jī)器學(xué)習(xí)[7]和深度學(xué)習(xí)[8]2 大方面。在機(jī)器學(xué)習(xí)方面,PASSERA[9]提出并驗(yàn)證了一種用于鼻竇和鼻腔腫瘤體積分析的分割算法,該算法基于半監(jiān)督模糊CMeans 聚類(lèi)方法,具有較高的腫瘤面積量化精度,可用于腫瘤治療反應(yīng)的評(píng)估。在深度學(xué)習(xí)方面,PASSERA 等[10]提出一種用于腸型腺癌(ITAC)體積評(píng)估的半自動(dòng)分割方法,該方法基于高斯隱馬爾可夫隨機(jī)場(chǎng)(GHMRF)模型,在量化腫瘤面積方面具有較高的準(zhǔn)確率。

鼻腔鼻竇腫瘤的CT 影像具有形態(tài)不規(guī)則、分界不均勻、密度不均的軟組織腫塊影等特征,影響神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)腫瘤特征信息的學(xué)習(xí)和讀取,導(dǎo)致學(xué)習(xí)效率和分割準(zhǔn)確度降低。本文對(duì)U-Net[11]算法結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn),提出一種鼻腔鼻竇腫瘤的可變形神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分割框架(D-Unet),以實(shí)現(xiàn)對(duì)腫瘤CT 圖像的自動(dòng)精準(zhǔn)分割。將可變形卷積網(wǎng)絡(luò)(Deformable Convolution Network,DCN)[12]融入D-Unet 網(wǎng)絡(luò),使網(wǎng)絡(luò)具有自適應(yīng)的感受野,以便應(yīng)對(duì)不同形狀和尺寸的腫瘤并進(jìn)行特征學(xué)習(xí)。在此基礎(chǔ)上,采用Tversky 損失函數(shù)[13],并關(guān)注較小的目標(biāo),以解決樣本失衡問(wèn)題。此外,為驗(yàn)證所提算法的效果,將其與U-Net、Res-Unet[14]及Attention U-Net[15]算法進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn)。

1 相關(guān)理論

1.1 U-Net 網(wǎng)絡(luò)

U-Net 是一種新的全卷積網(wǎng)絡(luò)(Fully Convolutional Network,F(xiàn)CN)[16]結(jié)構(gòu),多用于醫(yī)學(xué)圖像的分割。相比于傳統(tǒng)圖像,醫(yī)學(xué)圖像的表現(xiàn)更復(fù)雜,具有目標(biāo)邊界模糊、對(duì)比度差等特點(diǎn)。而且,在生物醫(yī)學(xué)研究方面,通常無(wú)法獲得足夠的訓(xùn)練樣本以完成深度學(xué)習(xí),存在數(shù)據(jù)樣本量不足和樣本差異性較大等問(wèn)題。U-Net 為解決這些問(wèn)題提供了新的思路。

通常卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)做圖像分割任務(wù)時(shí),會(huì)在卷積后接上若干個(gè)全連接層,并將卷積層產(chǎn)生的特征圖(feature map)映射成為一個(gè)固定長(zhǎng)度的特征向量,期望得到輸入圖像的分類(lèi)概率。這主要適用于圖像級(jí)別的分類(lèi)和回歸任務(wù),但其存在存儲(chǔ)開(kāi)銷(xiāo)大、重復(fù)計(jì)算、感受野較小等缺點(diǎn)。FCN 作為語(yǔ)義分割網(wǎng)絡(luò)的一種,可以將不同尺度的圖片作為輸入,利用反卷積將特征圖上采樣恢復(fù)到原圖大小,并將分類(lèi)問(wèn)題精確到目標(biāo)圖片的每一個(gè)像素點(diǎn),避免了冗余計(jì)算。但該網(wǎng)絡(luò)對(duì)圖片中的細(xì)節(jié)不敏感,而且割裂了局部和整體的一致性。

為解決以上問(wèn)題,文獻(xiàn)[11]使用了U-Net 網(wǎng)絡(luò),算法采用跳躍連接對(duì)醫(yī)學(xué)圖像進(jìn)行分割,將擴(kuò)張路徑中上采樣結(jié)果與收縮路徑中具有相同分辨率的子模塊的輸出進(jìn)行連接,作為擴(kuò)張路徑中下一個(gè)子模塊的輸入。通過(guò)學(xué)習(xí)目標(biāo)的深層特征,并與后續(xù)層特征結(jié)合,從而保留高分辨率特征[17-18]。該算法由編碼器-解碼器組成,編碼器進(jìn)行特征提取過(guò)程中,將逐漸減少池化層的空間維度。采用解碼器以精確定位,逐步修復(fù)物體的細(xì)節(jié)和空間維度。其結(jié)構(gòu)如圖1 所示,左側(cè)可視為一個(gè)編碼器,右側(cè)可視為一個(gè)解碼器。編碼器有4 個(gè)子模塊組成,每個(gè)子模塊包含2 個(gè)卷積層,且每個(gè)子模塊后有1 個(gè)通過(guò)最大池化實(shí)現(xiàn)的下采樣層。輸入圖像的分辨率是572×572,第1~5 個(gè)模塊的分辨率分別是572×572、284×284、140×140、68×68 和32×32。解碼器也包含4 個(gè)子模塊,分辨率通過(guò)上采樣操作依次上升,并將低層特征和高層特征進(jìn)行融合,直到與輸入圖像的分辨率一致。

圖1 U-Net 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)Fig.1 Structure of U-Net network

綜上所述,U-Net 采用對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu),將高低層特征融合,從而能更好地恢復(fù)圖像細(xì)節(jié),且支持少量數(shù)據(jù)樣本訓(xùn)練,擁有更高的分割準(zhǔn)確率。但該網(wǎng)絡(luò)依然對(duì)低層特征信息利用率不足,尤其對(duì)于鼻腔鼻竇腫瘤來(lái)說(shuō),其小目標(biāo)物體存在較多,語(yǔ)義信息稀少,低層特征頗多,分割準(zhǔn)確度會(huì)受到數(shù)據(jù)集影響。

1.2 可變形卷積

一般卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)由于構(gòu)建模塊中固定的幾何結(jié)構(gòu),同一層特征點(diǎn)的感受野大小不變,且局限于模型幾何變換,故均只對(duì)輸入圖片的固定位置進(jìn)行特征學(xué)習(xí)。2017 年微軟亞洲研究院DAI 等[12]提出可變形卷積網(wǎng)絡(luò),通過(guò)將額外的偏移量加入到常規(guī)卷積操作的每個(gè)采樣點(diǎn)上,使卷積操作中采樣點(diǎn)的位置根據(jù)目標(biāo)形狀自由改變,擁有自適應(yīng)的感受野,更好地解決了學(xué)習(xí)目標(biāo)具有空間形變的問(wèn)題,提升了特征提取的能力。

圖2 所示為常規(guī)卷積和3 種可變形卷積的采樣點(diǎn)位置,圖2(a)中的黑點(diǎn)表示常規(guī)卷積采樣位置,圖2(b)代表可變形卷積中具有增大偏移量的變形采樣點(diǎn),圖2(c)和圖2(d)是圖2(b)的特殊情況,表示可變形卷積可以進(jìn)行縮放、旋轉(zhuǎn)和不同長(zhǎng)寬比變化的各種變換,其感受野的大小也根據(jù)采樣點(diǎn)位置的變化而變化,進(jìn)一步展示了可變形卷積適應(yīng)目標(biāo)空間形變的能力。

圖2 3×3 常規(guī)卷積和變形卷積采樣點(diǎn)位置對(duì)比示意圖Fig.2 Schematic diagram of 3×3 conventional convolution and deformation convolution sampling point position comparison

如圖3 所示,可變形卷積通過(guò)在輸入特征圖上使用一個(gè)平行卷積層學(xué)習(xí)得到偏移量。其卷積核具有與當(dāng)前卷積層相同的空間分辨率,輸出偏移量與輸入特征圖具有相同的空間分辨率,通道尺寸2N對(duì)應(yīng)于N個(gè)2D 偏移。在訓(xùn)練期間,采用雙線性插值方法同時(shí)學(xué)習(xí)用于生成輸出特征和偏移的卷積核。

圖3 3×3 可變形卷積結(jié)構(gòu)Fig.3 Structure of 3×3 deformable convolution

在通常情況下,常規(guī)卷積操作由2 部分組成:1)在輸入的特征圖上使用規(guī)則網(wǎng)絡(luò)G進(jìn)行采樣;2)計(jì)算采樣點(diǎn)的加權(quán)采樣值之和。G代表感受野的大小和擴(kuò)張,例如:

定義一個(gè)擴(kuò)張率為1的3×3大小的卷積核,對(duì)于輸出特征圖y上的每個(gè)位置m0,通過(guò)式(2)得到輸出值y(m0):

其中:mn代表特征圖G中的每個(gè)位置。

在可變形卷積操作中,需要規(guī)則網(wǎng)絡(luò)G加上一個(gè)偏移量Δmn|n=1,2,…,N,N=|G|。

1.3 Tversky 損失函數(shù)

數(shù)據(jù)不平衡是醫(yī)學(xué)圖像分割中常見(jiàn)的問(wèn)題,表現(xiàn)為病變像素的數(shù)量遠(yuǎn)低于非病變像素的數(shù)量,雖然卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在快速和精確的圖像分割方面具有很好的潛力,但使用不平衡的數(shù)據(jù)進(jìn)行訓(xùn)練可能會(huì)導(dǎo)致預(yù)測(cè)精度過(guò)高而召回率過(guò)低。SALEHI 等[15]提出一種基于Tversky 指數(shù)的廣義損失函數(shù),對(duì)假陽(yáng)性(FPs)和假陰性(FNs)進(jìn)行同等加權(quán),以解決數(shù)據(jù)不平衡的問(wèn)題,在精度和召回率之間找到更好的平衡。Tiversky 指數(shù)定義為:

其中:p和G分別為預(yù)測(cè)值和真實(shí)值二進(jìn)制標(biāo)簽的集合;α和β為控制FPs 和FNs 的加權(quán)大小。

使用式(5)定義Tiversky 損失函數(shù):

其中:在最后層的輸出中,p0i為像素i是病變的概率;p1i為像素i是非病變的概率。同樣,g0i為1 時(shí)代表病變像素,為0 時(shí)代表非病變像素,g1i則相反。式(5)中關(guān)于p0i和p1i的損失梯度計(jì)算式如式(6)和式(7)所示:

Tversky 損失函數(shù)通過(guò)調(diào)整超參數(shù)α和β控制假陽(yáng)性和假陰性之間的平衡,以可接受范圍內(nèi)的精度下降為代價(jià)來(lái)訓(xùn)練網(wǎng)絡(luò)獲得更高靈敏度,擁有更高的泛化能力。此外,提高訓(xùn)練不平衡數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)性能,這在許多醫(yī)學(xué)圖像分割任務(wù)中至關(guān)重要。

2 本文算法

2.1 D-Unet 網(wǎng)絡(luò)

本文網(wǎng)絡(luò)充分考慮了鼻腔鼻竇腫瘤數(shù)據(jù)集特性,一方面保留了原U-Net 網(wǎng)絡(luò)對(duì)稱(chēng)的結(jié)構(gòu),另一方面針對(duì)原網(wǎng)絡(luò)無(wú)法充分學(xué)習(xí)目標(biāo)形變信息和樣本失衡的問(wèn)題,加入可變形卷積和使用Tversky 損失函數(shù),提升網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)物體空間變化的能力,使每一層網(wǎng)絡(luò)能夠根據(jù)物體大小和形狀調(diào)整得到自適應(yīng)的感受野,充分利用低層特征。D-Unet 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如圖4 所示,特征圖的大小在兩旁列出。

圖4 D-Unet 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)Fig.4 Structure of D-Unet network

D-Unet 網(wǎng)絡(luò)將原U-Net 網(wǎng)絡(luò)收縮路徑中的常規(guī)卷積升級(jí)為可變形卷積,使用3×3 變形卷積核提取特征,為網(wǎng)絡(luò)提供一個(gè)穩(wěn)定且靈活的接受域,對(duì)學(xué)習(xí)鼻腔鼻竇腫瘤空間形變非常有利。通過(guò)加快訓(xùn)練過(guò)程的處理速度,并在可變形卷積模塊中插入了一批歸一化層,從而解決內(nèi)部協(xié)變移位問(wèn)題。圖5 展示了可變形卷積模塊的具體結(jié)構(gòu)。當(dāng)圖片輸入到本文網(wǎng)絡(luò)時(shí),首先將其尺寸調(diào)整為512×512,并通過(guò)3 通道的模型輸入,然后進(jìn)入收縮路徑中進(jìn)行特征提取。D-Unet 繼承了U-Net 在空間結(jié)構(gòu)中采用增加特征圖個(gè)數(shù)而降低特征圖尺度的策略,并在可變形卷積模塊學(xué)習(xí)后,使用最大池化將圖像分辨率依次縮小了2 倍、4 倍、8 倍和16 倍。在最后一次常規(guī)卷積操作后進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)張路徑,對(duì)特征圖進(jìn)行3 種操作:上采樣,側(cè)邊合并和卷積。在擴(kuò)張路徑中,一方面恢復(fù)圖像分辨率,另一方面結(jié)合可變形卷積模塊強(qiáng)化學(xué)習(xí)到的低層特征(位置、紋理),從而修復(fù)物體的細(xì)節(jié)和空間維度。

圖5 可變形卷積模塊結(jié)構(gòu)Fig.5 Structure of deformable convolution module

2.2 評(píng)價(jià)指標(biāo)

為評(píng)估本文算法的分割性能,使用3 個(gè)指標(biāo)進(jìn)行定量評(píng)價(jià):Dice 系數(shù),查準(zhǔn)率PPV 和查全率TPR[19]。Dice 系數(shù)是一個(gè)度量預(yù)測(cè)集合和標(biāo)簽集合相似性的指標(biāo);PPV 也稱(chēng)為精度,表示真實(shí)陽(yáng)性樣本占所有預(yù)測(cè)陽(yáng)性樣本的比例;TPR 也稱(chēng)為靈敏度,測(cè)量正確率。

其中:TTP為真正樣本數(shù);FFP為假陽(yáng)性樣本數(shù);FFN表示假陰性樣本的個(gè)數(shù);A為標(biāo)簽真實(shí)值;B為預(yù)測(cè)分割結(jié)果;DDice系數(shù)的取值范圍是[0,1],其值越大代表該算法的分割效果越準(zhǔn)確;PPPV指標(biāo)過(guò)低,代表分割結(jié)果不夠精準(zhǔn);TTPR太低說(shuō)明較多鼻腔鼻竇腫瘤區(qū)域未被預(yù)測(cè)分割出來(lái)。

3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析

3.1 實(shí)驗(yàn)環(huán)境

本文實(shí)驗(yàn)使用的設(shè)備環(huán)境是Windows 10(64 位)操作系統(tǒng),內(nèi)存為32 GB,GPU為NVIDIA GeForce GTX 1080Ti。使用的軟件環(huán)境是Anaconda3下的Spyder3.4,采用深度學(xué)習(xí)框架Tensorflow[20]進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可視化由tensorboard 和matplotlib 實(shí)現(xiàn)。

3.2 鼻腔鼻竇腫瘤分割數(shù)據(jù)集

本文所用到的醫(yī)學(xué)圖像數(shù)據(jù)均來(lái)自青島大學(xué)附屬醫(yī)院影像科,在臨床醫(yī)師的指導(dǎo)下認(rèn)識(shí)鼻腔鼻竇腫瘤圖像的有效區(qū)域。經(jīng)過(guò)對(duì)比,本文選取了一種最有利于鼻腔鼻竇腫瘤分割的標(biāo)注形式,由一名專(zhuān)業(yè)醫(yī)師手動(dòng)標(biāo)注,使用開(kāi)源標(biāo)注工具labelme 按照COCO 公開(kāi)數(shù)據(jù)集的標(biāo)準(zhǔn)制作了鼻腔鼻竇腫瘤檢分割數(shù)據(jù)集,本數(shù)據(jù)集共包含725 張圖像以及對(duì)應(yīng)的725 個(gè)標(biāo)簽文件,數(shù)據(jù)集中典型的CT 圖像如圖6所示。

圖6 鼻腔鼻竇腫瘤示例Fig.6 Examples of nasal cavity and paranasal sinuses tumor

數(shù)據(jù)集中的樣本被隨機(jī)分配為訓(xùn)練集(480)、驗(yàn)證集(120)和測(cè)試集(125),訓(xùn)練集用于訓(xùn)練并調(diào)整模型權(quán)重,驗(yàn)證集用來(lái)選擇最優(yōu)權(quán)重,測(cè)試集用于性能評(píng)價(jià)。

3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

本文系統(tǒng)地比較了D-Unet 與U-Net、Res-Unet和Attention U-Net 在鼻腔鼻竇腫瘤數(shù)據(jù)集上分割的差異,并給出了測(cè)試集上的鼻腔鼻竇腫瘤分割結(jié)果。

實(shí)驗(yàn)參數(shù)設(shè)置:epoch 訓(xùn)練輪數(shù)為100,每次迭代的batchsize 為4,采用Adam 優(yōu)化器[21],使用Tversky作為損失函數(shù)。本文首先設(shè)置了3 組實(shí)驗(yàn)來(lái)評(píng)估D-Unet 網(wǎng)絡(luò)在鼻腔鼻竇腫瘤分割任務(wù)中的性能,分別對(duì)可變形卷積和Tversky 損失函數(shù)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)測(cè)試。表1 所示為各個(gè)算法的對(duì)比結(jié)果,其中,實(shí)驗(yàn)1為原U-Net 網(wǎng)絡(luò),實(shí)驗(yàn)2 代表未使用Tversky 作為損失函數(shù)的D-Unet 網(wǎng)絡(luò),實(shí)驗(yàn)3 代表本文算法D-Unet,加粗?jǐn)?shù)字表示該組數(shù)據(jù)的最大值。

表1 不同算法的實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)比Table 1 Comparison of experimental results of different algorithms %

從各項(xiàng)評(píng)價(jià)指標(biāo)來(lái)看,本文算法與原U-Net 網(wǎng)絡(luò)相比,在一定程度上提升了鼻腔鼻竇腫瘤分割精度,錯(cuò)誤分割區(qū)域占比變小。這是因?yàn)閿?shù)據(jù)集中小目標(biāo)圖片較多,使用Tversky 損失函數(shù)關(guān)注小腫瘤,能夠進(jìn)一步提升測(cè)試集的分割精度。

將本文算法分別與U-Net、Res-Unet 和Attention U-Net 進(jìn)行測(cè)試對(duì)比,結(jié)果如表2 所示。由表2 可知,D-Unet 各項(xiàng)指標(biāo)均有一定提升,進(jìn)一步驗(yàn)證了本文算法的性能。為進(jìn)一步觀察3 種模型的分割結(jié)果,對(duì)比了3 種模型對(duì)鼻腔鼻竇腫瘤的分割效果,如圖7所示。通過(guò)對(duì)比不同算法分割結(jié)果的細(xì)節(jié)發(fā)現(xiàn),相比于其他3 種算法,本文網(wǎng)絡(luò)D-Unet 分割得到的鼻腔鼻竇腫瘤區(qū)域形狀與標(biāo)簽更加接近。

表2 不同算法在測(cè)試集上的定量對(duì)比Table 2 Quantitative comparison of different algorithms on test set %

圖7 不同算法的分割結(jié)果Fig.7 Segmentation results of different algorithms

細(xì)小的腫瘤突出所占像素較少、特征不明顯。但由圖7 可知,D-Unet 對(duì)模糊的邊界具有更精確的分割細(xì)節(jié),而其他算法受到背景特征的干擾,且忽略了鼻腔鼻竇腫瘤細(xì)微特征,因此分割效果不佳。此外,本文算法可以利用可變形卷積充分學(xué)習(xí)低層特征,為最終的分割結(jié)果提供位置、形狀等信息。

本文還對(duì)算法的訓(xùn)練時(shí)間進(jìn)行了對(duì)比,如表3所示,D-Unet 框架因?yàn)樘砑恿丝勺冃尉矸e,網(wǎng)絡(luò)計(jì)算量變大,模型訓(xùn)練時(shí)間有所增加,每一輪次的平均時(shí)間為52 s。但在醫(yī)學(xué)圖像領(lǐng)域,精度更為重要,而本文算法相比于其他算法具有更高的分割準(zhǔn)確率。

表3 不同算法每輪的訓(xùn)練時(shí)間Table 3 Training time of each round of different algorithms s

4 結(jié)束語(yǔ)

為提高U-Net 網(wǎng)絡(luò)分割精度,本文提出一種基于D-Unet 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的新算法。針對(duì)鼻腔鼻竇腫瘤空間形變特點(diǎn),在U-Net 網(wǎng)絡(luò)中加入可變形卷積,并利用可變形卷積能夠依據(jù)目標(biāo)形態(tài)改變感受野的特點(diǎn),充分學(xué)習(xí)低層特征,提升特征提取的能力。為解決數(shù)據(jù)集數(shù)據(jù)不平衡的問(wèn)題,使用Tversky 作為損失函數(shù),從而提升網(wǎng)絡(luò)的分割效果。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,所提算法與U-Net、Res-Unet 等常見(jiàn)算法相比,能有效提高鼻腔鼻竇腫瘤分割精度。下一步將在保證算法準(zhǔn)確率的前提下,通過(guò)優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)提升訓(xùn)練速度,并將D-Unet 架構(gòu)擴(kuò)展到三維,以便在醫(yī)學(xué)圖像分析任務(wù)中獲得更精確的結(jié)果。

猜你喜歡
鼻竇鼻腔卷積
SMARCA4在鼻腔鼻竇畸胎癌肉瘤中高頻性丟失
鼻竇內(nèi)窺鏡在耳鼻喉病變臨床診治中的應(yīng)用分析
基于3D-Winograd的快速卷積算法設(shè)計(jì)及FPGA實(shí)現(xiàn)
鼻腔需要沖洗嗎?
卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的分析與設(shè)計(jì)
鼻腔、鼻竇神經(jīng)鞘瘤1例
從濾波器理解卷積
經(jīng)濟(jì)型鼻竇球囊在功能性鼻內(nèi)鏡鼻竇手術(shù)中的臨床療效和安全性分析
基于傅里葉域卷積表示的目標(biāo)跟蹤算法
清洗鼻腔治感冒