作者单位
摘要
1 北方民族大学 计算机科学与工程学院,宁夏银川75002
2 北方民族大学 图像图形智能处理国家民委重点实验室,宁夏银川75001
3 宁夏医科大学 理学院,宁夏银川750004
基于残差神经网络的新冠肺炎(Corona Virus Disease 2019, COVID-19)辅助诊断是最近的研究热点,但是COVID-19胸部X-Ray图像病变区域多样化,其大小、形状、位置因患者而异,且与周围组织的边界模糊,对比度较低,导致难以充分提取病变区域的有效特征。本文针对上述问题,提出一种COVID-19辅助诊断模型REC-ResNet,该模型以ResNet50为主干网络,引入三种特征增强策略,用来提高模型的特征提取能力。首先,采用残差自适应特征融合模块以自适应加权的方式有效地融合模型每个Stage中来自不同残差块的分层特征,该模块不仅建模不同通道之间的相关性,还学习自适应地估计不同层次信息的相对重要性;然后,在模型主干中引入高效特征增强Transformer模块,采用特征增强多头自注意力提取胸部X-Ray图像中的全局信息以增强模型的表达能力,有效地弥补了CNN捕获全局特征表示能力较弱的不足;其次,为了获得更丰富的上下文信息,提出跨层注意力增强模块,分别采用通道注意力和空间注意力对深层和浅层特征进行增强,并在充分考虑长距离特征依赖的情况下有效地融合高级语义信息和低级空间细节实现跨层注意力特征增强,使模型提取更多有效特征以进一步提高模型分类准确率。最终,在COVID-19胸部X-Ray图像数据集上的实验结果表明:本文模型与其他先进的CNN分类模型相比能够实现优异的分类性能,Acc,Pre,Rec,F1 Score和Spe指标分别为97.58%,97.60%,97.58%,97.59%和97.46%,进一步通过Grad-CAM可视化技术对模型进行解释,以增强特征的直观性。本文方法有助于临床医生做出正确的医学判断和更好的患者预后,为COVID-19的辅助诊断提供有效的帮助。
新冠肺炎 胸部X-Ray图像 残差神经网络 注意力机制 特征增强 COVID-19 chest X-Ray image residual neural network attention mechanism feature enhancement 
光学 精密工程
2023, 31(14): 2093
作者单位
摘要
1 浙江大学,信息学院,信息与电子工程学系,浙江,杭州,310027
2 浙江大学,城市学院,信息与电子工程系,浙江,杭州,310015
针对实时THz脉冲(T-ray)成像系统所成图像分辨率低、受1/f相关噪声干扰严重的特点,提出一种新的基于小波去噪的T-fay图像复原算法.对T-ray图像进行离散小坡变换后,先利用广义交叉确认估计出各个分辨率层的噪声阈值,然后对每个分辨率层的高频子带进行迭代去噪,最后对去噪后的T-ray图像采用Jasson-Van-Cittert算法进行复原处理以提高分辨率.实验结果表明,该方法在提高T-ray图像分辨率的同时,能显著地抑制THz成像系统的1/f相关噪声.创新之处在于以广义交叉确认作为T-ray图像中1/f噪声的估计方法,大幅度提高了图像信噪比(~5 dB),避免了噪声带来的复原算法中的不适定问题,达到较好的图像复原效果.
T-ray图像 小波去噪 1/f噪声 广义交叉确认 图像复原 T-ray imaging Wavelet de-noising l/f noise Generalized cross validation Image restoration 
红外与激光工程
2005, 34(5): 592

关于本站 Cookie 的使用提示

中国光学期刊网使用基于 cookie 的技术来更好地为您提供各项服务,点击此处了解我们的隐私策略。 如您需继续使用本网站,请您授权我们使用本地 cookie 来保存部分信息。
全站搜索
您最值得信赖的光电行业旗舰网络服务平台!