激光与光电子学进展, 2018, 55 (5): 051006, 网络出版: 2018-09-11   

二维和三维卷积神经网络相结合的CT图像肺结节检测方法 下载: 2881次

Detection of Pulmonary Nodules CT Images Combined with Two-Dimensional and Three-Dimensional Convolution Neural Networks
作者单位
江南大学物联网工程学院, 江苏 无锡 214122
图 & 表

图 1. 肺结节检测系统流程图

Fig. 1. Flow chart of lung nodule detection system

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图 2. CT切片序列原图与U-net预测图。(a)原图;(b)预测图

Fig. 2. CT slice original images and U-net prediction images. (a) Original images; (b) prediction images

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图 3. 3D卷积神经网络假阳性去除系统网络的结构

Fig. 3. Structure of 3D convolution neural network false positive removal system network

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图 4. 不同尺寸结节的数量分布

Fig. 4. Number distribution of nodules with different sizes

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图 5. 数据库中不同尺寸结节的图像。(a)小结节;(b)中等结节;(c)大结节

Fig. 5. Images of nodules with different sizes in the database. (a) Small nodules; (b) middle nodules; (c) big nodules

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图 6. 3D卷积神经网络模型的训练误差和测试准确率曲线

Fig. 6. Training error and test accuracy curves of 3D convolution neural network model

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图 7. 平均每幅CT图像假阳性比例的准确率

Fig. 7. Accuracy of average number of false positives per CT image

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图 8. 输入图像块的尺度对实验结果的影响

Fig. 8. Effect of the dimensions of the input image block on the experimental results

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图 9. 网络模型的选择对实验结果的影响

Fig. 9. Effect of the selection of network model on experimental results

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图 10. 假阴性结节

Fig. 10. False negative nodules

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表 1LIDC-IDRI数据库中肺结节的检测算法比较

Table1. Comparison of detection algorithms of pulmonary nodules in LIDC-IDRI database

CAD systemsYearNumber of casesNodules size /mmNodule number(Sensitivity /%) /(FPs /a.u.)
Proposed method-888≥3118687.3/1.097.0/4.0
Literature [12]2016888≥3118684.4/1.090.5/4.0
Literature [13]2015888≥3118673.0/1.076.0/4.0
Literature [20]2015949≥3174980.0/8.0
Literature [18]2014108≥46875.0/2.0
Literature [19]2013583-3015195.3/2.3
Literature [25]201284≥314897.0/6.188/2.5

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苗光, 李朝锋. 二维和三维卷积神经网络相结合的CT图像肺结节检测方法[J]. 激光与光电子学进展, 2018, 55(5): 051006. Guang Miao, Chaofeng Li. Detection of Pulmonary Nodules CT Images Combined with Two-Dimensional and Three-Dimensional Convolution Neural Networks[J]. Laser & Optoelectronics Progress, 2018, 55(5): 051006.

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