端到端深度图像分割网络中抑制无效率学习的目标损失函数设计

在端到端深度图像分割网络训练时,常出现前景和背景区域相差巨大的情况,造成目标特征学习不足而背景特征学习过度.对此提出一种基于代价敏感学习的目标函数构造方法:借鉴难例挖掘思想,使用表征难易程度的Focal因子对样本训练误差加权处理,有效抑制无效率学习;仿人类视觉系统引入感受野因子,兼顾上下文信息.在医学影像数据集上对方法的有效性和可扩展性进行了测试.结果表明,新方法有助于提升网络对于小目标的检出能力,同时分割结果更贴合目标轮廓.

非对称卷积核YOLO V2网络的CT影像肺结节检测

肺癌一直是严重威胁人类健康的疾病之一,肺结节作为早期肺癌的一个重要征象,在肺癌的早期诊断与治疗中具有重要的意义。传统的CT影像肺结节检测方法不仅步骤繁琐、处理速度慢,而且对于结节的检出率及定位精度都亟待提高。提出一种基于非对称卷积核YOLO V2网络的CT影像肺结节检测方法:首先将连续的CT序列叠加构造为伪彩色数据集,以增强病变和健康组织的差异;然后将含有非对称卷积核的inception V3模块引入到YOLO V2网络中,构造出一种适用于肺结节检测的深度网络,一方面利用YOLO V2网络在目标检测上的优势,另一方面通过inception V3模块在网络的宽度与深度上进行扩增,以提取更加丰富的特征;为进一步提高结节的定位精度,对损失函数的设计与计算方法也进行一定的改进。为验证所提检测模型的性能,从LIDC-IDRI数据集中选取1 010个病例的CT图像用于训练和测试,在大于3 mm的肺结节中,检测敏感度为94.25%,假阳性率为8.50%。实验表明,所提出的肺结节检测方法不仅可以简化肺部CT图像的处理过程,而且在结节检测率及定位精度方面均优于传统方法,可为肺结节检测提供一种新思路。