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基于深度學(xué)習的COVID-19智能診斷系統
DOI:
CSTR:
作者:
作者單位:

內蒙古科技大學(xué)包頭醫學(xué)院 計算機科學(xué)與技術(shù)學(xué)院

作者簡(jiǎn)介:

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中圖分類(lèi)號:

基金項目:

內蒙古自治區高等學(xué)校科學(xué)研究項目(NJZY22050);包頭醫學(xué)院研究(BYJJ-KCRH202206)


Intelligent Diagnosis System for COVID-19 Based on Deep Learning
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    摘要:

    本研究旨在探索運用深度學(xué)習的方法輔助醫生利用胸部X光片進(jìn)行COVID-19診斷的可行性和準確性。首先利用公開(kāi)的COVID-QU-Ex Dataset訓練集訓練一個(gè)UNet分割模型,實(shí)現肺部ROI區域的自動(dòng)分割。其次完成對該公共數據集肺部區域的自動(dòng)提取預處理。再次利用預處理后的三分類(lèi)影像數據(新冠肺炎、其它肺炎、正常)采用遷移學(xué)習的方式訓練了一個(gè)分類(lèi)模型MBCA-COVIDNET,該模型以MobileNetV2作為骨干網(wǎng)絡(luò ),并在其中加入坐標注意力機制(CA)。最后利用訓練好的模型和Hugging Face開(kāi)源軟件搭建了一套方便醫生使用的COVID-19智能輔助診斷系統。該模型在COVID-QU-Ex Dataset測試集上取得了高達97.98%的準確率,而該模型的參數量和MACs僅有2.23M和0.33G,易于在硬件設備上進(jìn)行部署。該智能診斷系統能夠很好的輔助醫生進(jìn)行基于胸片的COVID-19診斷,提升診斷的準確率以及診斷效率。

    Abstract:

    This study aims to explore the feasibility and accuracy of using deep learning to assist doctors in the diagnosis of COVID-19 by chest X-ray. Firstly, a UNet segmentation model was trained using the open COVID-QU-Ex Dataset training set to realize the automatic segmentation of lung ROI region. Secondly, the automatic extraction preprocessing of the lung region of the public dataset is completed. Thirdly, a classification model MBCA-COVIDNET is trained by using the preprocessed three classification image data (COVID-19, other pneumonia and normal) in the way of transfer learning. This model takes MobileNetV2 as the backbone network and adds the coordinate attention mechanism (CA) to it. Finally, a COVID-19 intelligent auxiliary diagnosis system convenient for doctors is built by using the trained model and the open-source software of Hugging Face.The model achieved 97.98% accuracy on the COVID-QU-Ex Dataset test set, while the parameters and MACs of the model were only 2.23M and 0.33G, which was easy to deploy on hardware devices. Conclusion The intelligent diagnosis system can help doctors to diagnose COVID-19 based on chest radiographs, and improve the accuracy and efficiency of diagnosis.

    參考文獻
    相似文獻
    引證文獻
引用本文

賈楠,李燕,郭靜霞,徐立,白金牛.基于深度學(xué)習的COVID-19智能診斷系統計算機測量與控制[J].,2023,31(4):96-103.

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歷史
  • 收稿日期:2022-12-02
  • 最后修改日期:2023-01-11
  • 錄用日期:2023-01-11
  • 在線(xiàn)發(fā)布日期: 2023-04-24
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