背景和目的：与生物医学分析相结合的人工智能（AI）方法在Pandemics期间具有关键作用，因为它有助于释放来自医疗保健系统和医生的压力压力。由于持续的Covid-19危机在具有茂密的人口和巴西和印度等测试套件中的国家恶化，放射性成像可以作为准确分类Covid-19患者的重要诊断工具，并在适当时期规定必要的治疗。通过这种动机，我们基于使用胸部X射线检测Covid-19感染肺的深度学习架构的研究。数据集：我们共收集了三种不同类标签的2470张图片，即健康的肺，普通肺炎和Covid-19感染的肺炎，其中470个X射线图像属于Covid-19类。方法：我们首先使用直方图均衡技术预处理所有图像，并使用U-Net架构进行它们。然后，VGG-16网络用于从预处理图像中的特征提取，该特征提取通过SMTE过采样技术进一步采样以实现平衡数据集。最后，使用具有10倍交叉验证的支持向量机（SVM）分类器分类类平衡功能，评估精度。结果和结论：我们的新方法结合了众所周知的预处理技术，特征提取方法和数据集平衡方法，使我们在2470 X射线图像的数据集中获得了Covid-19图像的优秀识别率为98％ 。因此，我们的模型适用于用于筛选目的的医疗保健设施。

2019年12月，一个名为Covid-19的新型病毒导致了迄今为止的巨大因果关系。与新的冠状病毒的战斗在西班牙语流感后令人振奋和恐怖。虽然前线医生和医学研究人员在控制高度典型病毒的传播方面取得了重大进展，但技术也证明了在战斗中的重要性。此外，许多医疗应用中已采用人工智能，以诊断许多疾病，甚至陷入困境的经验丰富的医生。因此，本调查纸探讨了提议的方法，可以提前援助医生和研究人员，廉价的疾病诊断方法。大多数发展中国家难以使用传统方式进行测试，但机器和深度学习可以采用显着的方式。另一方面，对不同类型的医学图像的访问已经激励了研究人员。结果，提出了一种庞大的技术数量。本文首先详细调了人工智能域中传统方法的背景知识。在此之后，我们会收集常用的数据集及其用例日期。此外，我们还显示了采用深入学习的机器学习的研究人员的百分比。因此，我们对这种情况进行了彻底的分析。最后，在研究挑战中，我们详细阐述了Covid-19研究中面临的问题，我们解决了我们的理解，以建立一个明亮健康的环境。

Pneumonia, a respiratory infection brought on by bacteria or viruses, affects a large number of people, especially in developing and impoverished countries where high levels of pollution, unclean living conditions, and overcrowding are frequently observed, along with insufficient medical infrastructure. Pleural effusion, a condition in which fluids fill the lung and complicate breathing, is brought on by pneumonia. Early detection of pneumonia is essential for ensuring curative care and boosting survival rates. The approach most usually used to diagnose pneumonia is chest X-ray imaging. The purpose of this work is to develop a method for the automatic diagnosis of bacterial and viral pneumonia in digital x-ray pictures. This article first presents the authors' technique, and then gives a comprehensive report on recent developments in the field of reliable diagnosis of pneumonia. In this study, here tuned a state-of-the-art deep convolutional neural network to classify plant diseases based on images and tested its performance. Deep learning architecture is compared empirically. VGG19, ResNet with 152v2, Resnext101, Seresnet152, Mobilenettv2, and DenseNet with 201 layers are among the architectures tested. Experiment data consists of two groups, sick and healthy X-ray pictures. To take appropriate action against plant diseases as soon as possible, rapid disease identification models are preferred. DenseNet201 has shown no overfitting or performance degradation in our experiments, and its accuracy tends to increase as the number of epochs increases. Further, DenseNet201 achieves state-of-the-art performance with a significantly a smaller number of parameters and within a reasonable computing time. This architecture outperforms the competition in terms of testing accuracy, scoring 95%. Each architecture was trained using Keras, using Theano as the backend.

The Coronavirus disease 2019 (COVID-19) was first identified in Wuhan, China, in early December 2019 and now becoming a pandemic. When COVID-19 patients undergo radiography examination, radiologists can observe the present of radiographic abnormalities from their chest X-ray (CXR) images. In this study, a deep convolutional neural network (CNN) model was proposed to aid radiologists in diagnosing COVID-19 patients. First, this work conducted a comparative study on the performance of modified VGG-16, ResNet-50 and DenseNet-121 to classify CXR images into normal, COVID-19 and viral pneumonia. Then, the impact of image augmentation on the classification results was evaluated. The publicly available COVID-19 Radiography Database was used throughout this study. After comparison, ResNet-50 achieved the highest accuracy with 95.88%. Next, after training ResNet-50 with rotation, translation, horizontal flip, intensity shift and zoom augmented dataset, the accuracy dropped to 80.95%. Furthermore, an ablation study on the effect of image augmentation on the classification results found that the combinations of rotation and intensity shift augmentation methods obtained an accuracy higher than baseline, which is 96.14%. Finally, ResNet-50 with rotation and intensity shift augmentations performed the best and was proposed as the final classification model in this work. These findings demonstrated that the proposed classification model can provide a promising result for COVID-19 diagnosis.

Deep learning (DL) analysis of Chest X-ray (CXR) and Computed tomography (CT) images has garnered a lot of attention in recent times due to the COVID-19 pandemic. Convolutional Neural Networks (CNNs) are well suited for the image analysis tasks when trained on humongous amounts of data. Applications developed for medical image analysis require high sensitivity and precision compared to any other fields. Most of the tools proposed for detection of COVID-19 claims to have high sensitivity and recalls but have failed to generalize and perform when tested on unseen datasets. This encouraged us to develop a CNN model, analyze and understand the performance of it by visualizing the predictions of the model using class activation maps generated using (Gradient-weighted Class Activation Mapping) Grad-CAM technique. This study provides a detailed discussion of the success and failure of the proposed model at an image level. Performance of the model is compared with state-of-the-art DL models and shown to be comparable. The data and code used are available at https://github.com/aleesuss/c19.

每年有大约4.5亿人受到肺炎的影响，导致250万人死亡。 Covid-19也影响了1.81亿人，这导致了392万人伤亡。如果早期诊断，两种疾病死亡可能会显着降低。然而，目前诊断肺炎（投诉+胸部X射线）和Covid-19（RT-PCR）的方法分别存在专家放射科医生和时间。在深度学习模型的帮助下，可以从胸部X射线或CT扫描立即检测肺炎和Covid-19。这样，诊断肺炎/ Covid-19的过程可以更有效和普遍地制作。在本文中，我们的目标是引出，解释和评估，定性和定量，深入学习方法的主要进步，旨在检测或定位社区获得的肺炎（帽），病毒肺炎和Covid-19从胸部X-的图像光线和CT扫描。作为一个系统的审查，本文的重点在于解释了深度学习模型架构，该架构已经被修改或从划痕，以便WIWTH对概括性的关注。对于每个模型，本文回答了模型所设计的方式的问题，特定模型克服的挑战以及修改模型到所需规格的折衷。还提供了本文描述的所有模型的定量分析，以量化不同模型的有效性与相似的目标。一些权衡无法量化，因此它们在定性分析中明确提到，在整个纸张中完成。通过在一个地方编译和分析大量的研究细节，其中包含所有数据集，模型架构和结果，我们的目标是为对此字段感兴趣的初学者和当前研究人员提供一站式解决方案。

有必要开发负担得起且可靠的诊断工具，该工具允许包含COVID-19的扩散。已经提出了机器学习（ML）算法来设计支持决策系统以评估胸部X射线图像，事实证明，这些图像可用于检测和评估疾病进展。许多研究文章围绕此主题发表，这使得很难确定未来工作的最佳方法。本文介绍了使用胸部X射线图像应用于COVID-19检测的ML的系统综述，旨在就方法，体系结构，数据库和当前局限性为研究人员提供基线。

我们评估了深度神经网络（DNN）的泛化能力，培训培训，以使用相对较小的混合数据集将胸部X射线分类为Covid-19，正常或肺炎。我们提出了DNN进行肺分段和分类，堆叠分割模块（U-NET），原始中间模块和分类模块（DenSenet201）。为了评估泛化，我们将DNN与外部数据集（来自不同的地方）测试，并使用贝叶斯推理来估计性能度量的概率分布。我们的DNN在外部测试数据集上实现了0.917 AUC，以及没有分割的DENSENET，0.906。贝叶斯推理表示平均准确性为76.1％和[0.695,0.826] 95％HDI（高密度间隔，浓缩95％的公制概率质量），分段，没有分段，71.7％和[0.646,0.786]。我们提出了一种新型DNN评估技术，使用层性相关性传播（LRP）和Brixia得分。 LRP Heatmaps表示放射科医生发现强烈的Covid-19症状和归属高Brixia评分的区域是堆叠DNN分类最重要的。外部验证表现出比内部更小的精度，表明概括在泛化中，分割改善了。外部数据集和LRP分析中的性能表明DNN可以在小型和混合数据集中培训并检测Covid-19。

在对抗Covid-19的斗争中，对人们的生活产生灾难性影响的关键步骤是对患有严重COVID-19症状的诊所中出现的患者进行有效筛查。胸部射线照相是有前途的筛查方法之一。许多研究报告说，使用深度学习准确地检测到胸部X射线射线的Covid-19。对许多已发表的方法的严重局限性是对解释深度学习模型做出的决定的不足。使用可解释的人工智能方法，我们证明模型决策可能依赖于混杂因素而不是医学病理学。在分析了在胸部X射线图像上发现的潜在混杂因素后，我们提出了一种新颖的方法来最大程度地减少其负面影响。我们表明，我们所提出的方法比以前试图应对混杂因素（例如ECG铅的胸部X射线铅）的尝试更强大，这些因素通常会影响模型分类决策。除了强大之外，我们的方法还达到了与最先进的结果相当的结果。源代码和预训练的权重可在（https://github.com/tomek1911/pother）上公开获得。

In this paper, deep-learning-based approaches namely fine-tuning of pretrained convolutional neural networks (VGG16 and VGG19), and end-to-end training of a developed CNN model, have been used in order to classify X-Ray images into four different classes that include COVID-19, normal, opacity and pneumonia cases. A dataset containing more than 20,000 X-ray scans was retrieved from Kaggle and used in this experiment. A two-stage classification approach was implemented to be compared to the one-shot classification approach. Our hypothesis was that a two-stage model will be able to achieve better performance than a one-shot model. Our results show otherwise as VGG16 achieved 95% accuracy using one-shot approach over 5-fold of training. Future work will focus on a more robust implementation of the two-stage classification model Covid-TSC. The main improvement will be allowing data to flow from the output of stage-1 to the input of stage-2, where stage-1 and stage-2 models are VGG16 models fine-tuned on the Covid-19 dataset.

由于能够提高几个诊断任务的性能，深度神经网络越来越多地被用作医疗保健应用中的辅助工具。然而，由于基于深度学习系统的可靠性，概括性和可解释性的实际限制，这些方法在临床环境中不被广泛采用。因此，已经开发了方法，这在网络培训期间强加了额外的限制，以获得更多的控制，并改善探讨他们在医疗界的接受。在这项工作中，我们调查使用正交球（OS）约束对胸部X射线图像进行Covid-19案例的分类的益处。 OS约束可以写成一个简单的正交性术语，其与分类网络训练期间的标准交叉熵损耗结合使用。以前的研究表明，在对深度学习模型上对这种限制应用于应用这些限制方面表现出显着的益处。我们的研究结果证实了这些观察结果，表明正常性损失函数有效地通过Gradcam可视化，增强的分类性能和减少的模型校准误差产生了改进的语义本地化。我们的方法分别实现了两性和三类分类的准确性提高1.6％和4.8％;找到了应用数据增强的模型的类似结果。除了这些发现之外，我们的工作还提出了OS规范器在医疗保健中的新应用，提高了CoVID-19分类深度学习模型的后HOC可解释性和性能，以便于在临床环境中采用这些方法。我们还确定了我们将来可以探索进一步研究的战略的局限性。

Covid-19疾病最初是在中国武汉发现的，并在全球迅速传播。在COVID-19大流行之后，许多研究人员已经开始确定一种使用胸部X射线图像诊断COVID-19的方法。这种疾病的早期诊断会显着影响治疗过程。在本文中，我们提出了一种比文献中报道的其他方法更快，更准确的新技术。提出的方法结合了Densenet169和Mobilenet深神经网络的组合来提取患者X射线图像的特征。使用单变量特征选择算法，我们为最重要的功能完善了功能。然后，我们将选定的功能应用于LightGBM（轻梯度增强机）算法进行分类。为了评估所提出方法的有效性，使用了包括患者胸部的1125张X射线图像的ChestX-Ray8数据集。所提出的方法分别达到了两级（Covid-19，健康）和多级（Covid-19，健康，肺炎）分类问题的98.54％和91.11％的精度。值得一提的是，我们已经使用了梯度加权类激活映射（GRAD-CAM）进行进一步分析。

自从2020年的Covid-19流行病发作以来，数百万人屈服于这种致命的病毒。已经制定了许多尝试来设计一种可以检测到病毒的自动测试方法。全球各地的研究人员提出了基于深度学习的方法，以使用胸部X射线检测Covid-19。但是，在大多数研究人员使用的公开胸部X射线数据集中，已经提出了问题。在本文中，我们提出了一个2分阶段的方法来解决这个主题问题。已经进行了两个实验作为在数据集中出现偏置存在的方法的第1阶段的一部分。随后，已经提出了在方法的第2阶段中提出了一种图像分割，超分辨率和基于CNN的流水线以及不同的图像增强技术，以减少偏置的效果。 InceptionResNetv2在胸部X射线图像上培训，随着直方图均衡而增强，其次通过阶段2中提出的管道时γ校正，为3级（正常，肺炎和Covid-19）分类产生了90.47％的最高精度任务。

在研究中，我们开发了一种计算机视觉解决方案，以支持诊断放射区分在Covid-19肺炎，流感病毒肺炎和正常生物标志物之间。 Covid-19肺炎的胸部射线照相出现被认为是非特异性的，提出了挑战，以确定卷积神经网络（CNN）的最佳架构，该挑战是Covid-19和非-covid-19种肺炎。 Rahman（2021）指出Covid-19射线照相图像观察影响诊断过程的不可用和质量问题，并影响深度学习检测模型的准确性。 Covid-19造影图像的显着稀缺性引入了对我们使用过采样技术的数据的不平衡。在该研究中，我们包括具有Covid-19肺炎，流感病毒肺炎和正常生物标志物的人肺（CXR）的广泛的X射线成像，以实现可伸展和准确的CNN模型。在研究的实验阶段，我们评估了各种卷积网络架构，选择了具有两个传统卷积层和两个具有最大功能的汇集层的连续卷积网络。在其分类性能中，最佳性能模型展示了93％的验证精度，F1分数为0.95。我们选择了Azure机器学习服务来执行网络实验和解决方案部署。自动缩放计算集群在网络培训中提供了大量的减少。我们希望在人工智能和人类生物学领域看到科学家合作，并扩展建议的解决方案，以提供快速和全面的诊断，有效地减轻病毒的传播

新的冠状病毒造成了超过一百万的死亡，并继续迅速传播。这种病毒靶向肺部，导致呼吸窘迫，这可以轻度或严重。肺的X射线或计算机断层扫描（CT）图像可以揭示患者是否感染Covid-19。许多研究人员正在尝试使用人工智能改善Covid-19检测。我们的动机是开发一种可以应对的自动方法，该方法可以应对标记数据的方案是耗时或昂贵的。在本文中，我们提出了使用依赖于Sobel边缘检测和生成对冲网络（GANS）的有限标记数据（SCLLD）的半监督分类来自动化Covid-19诊断。 GaN鉴别器输出是一种概率值，用于在这项工作中进行分类。建议的系统使用从Omid Hosparing收集的10,000 CT扫描培训，而公共数据集也用于验证我们的系统。将该方法与其他最先进的监督方法进行比较，例如高斯过程。据我们所知，这是第一次提出了对Covid-19检测的半监督方法。我们的系统能够从有限标记和未标记数据的混合学习，该数据由于缺乏足够量的标记数据而导致的监督学习者失败。因此，我们的半监督训练方法显着优于卷积神经网络（CNN）的监督培训，当标记的训练数据稀缺时。在精度，敏感性和特异性方面，我们的方法的95％置信区间分别为99.56±0.20％，99.88±0.24％和99.40±0.1.18％，而CNN的间隔（训练有素的监督）为68.34 + - 4.11％，91.2 + - 6.15％，46.40 + - 5.21％。

一种名为Covid-19的新发现的冠状病毒疾病主要影响人类呼吸系统。 Covid-19是一种由起源于中国武汉的病毒引起的传染病。早期诊断是医疗保健提供者的主要挑战。在较早的阶段，医疗机构令人眼花azz乱，因为没有适当的健康辅助工具或医学可以检测到COVID-19。引入了一种新的诊断工具RT-PCR（逆转录聚合酶链反应）。它从患者的鼻子或喉咙中收集拭子标本，在那里共有19个病毒。该方法有一些与准确性和测试时间有关的局限性。医学专家建议一种称为CT（计算机断层扫描）的替代方法，该方法可以快速诊断受感染的肺部区域并在早期阶段识别Covid-19。使用胸部CT图像，计算机研究人员开发了几种识别Covid-19疾病的深度学习模型。这项研究介绍了卷积神经网络（CNN）和基于VGG16的模型，用于自动化的COVID-19在胸部CT图像上识别。使用14320 CT图像的公共数据集的实验结果显示，CNN和VGG16的分类精度分别为96.34％和96.99％。

在过去的几年中，卷积神经网络（CNN）占据了计算机视野的领域，这要归功于它们提取功能及其在分类问题中出色的表现，例如在自动分析X射线中。不幸的是，这些神经网络被认为是黑盒算法，即不可能了解该算法如何实现最终结果。要将这些算法应用于不同领域并测试方法论的工作原理，我们需要使用可解释的AI技术。医学领域的大多数工作都集中在二进制或多类分类问题上。但是，在许多现实生活中，例如胸部X射线射线，可以同时出现不同疾病的放射学迹象。这引起了所谓的“多标签分类问题”。这些任务的缺点是类不平衡，即不同的标签没有相同数量的样本。本文的主要贡献是一种深度学习方法，用于不平衡的多标签胸部X射线数据集。它为当前未充分利用的Padchest数据集建立了基线，并基于热图建立了可解释的AI技术。该技术还包括概率和模型间匹配。我们系统的结果很有希望，尤其是考虑到使用的标签数量。此外，热图与预期区域相匹配，即它们标志着专家将用来做出决定的区域。

快速准确地检测该疾病可以大大帮助减少任何国家医疗机构对任何大流行期间死亡率降低死亡率的压力。这项工作的目的是使用新型的机器学习框架创建多模式系统，该框架同时使用胸部X射线（CXR）图像和临床数据来预测COVID-19患者的严重程度。此外，该研究还提出了一种基于nom图的评分技术，用于预测高危患者死亡的可能性。这项研究使用了25种生物标志物和CXR图像，以预测意大利第一波Covid-19（3月至6月2020年3月至6月）在930名Covid-19患者中的风险。提出的多模式堆叠技术分别产生了89.03％，90.44％和89.03％的精度，灵敏度和F1分数，以识别低风险或高危患者。与CXR图像或临床数据相比，这种多模式方法可提高准确性6％。最后，使用多元逻辑回归的列线图评分系统 - 用于对第一阶段确定的高风险患者的死亡风险进行分层。使用随机森林特征选择模型将乳酸脱氢酶（LDH），O2百分比，白细胞（WBC）计数，年龄和C反应蛋白（CRP）鉴定为有用的预测指标。开发了五个预测因素参数和基于CXR图像的列函数评分，以量化死亡的概率并将其分为两个风险组：分别存活（<50％）和死亡（> = 50％）。多模式技术能够预测F1评分为92.88％的高危患者的死亡概率。开发和验证队列曲线下的面积分别为0.981和0.939。

随着深度学习方法的进步，如深度卷积神经网络，残余神经网络，对抗网络的进步。 U-Net架构最广泛利用生物医学图像分割，以解决目标区域或子区域的识别和检测的自动化。在最近的研究中，基于U-Net的方法在不同应用中显示了最先进的性能，以便在脑肿瘤，肺癌，阿尔茨海默，乳腺癌等疾病的早期诊断和治疗中发育计算机辅助诊断系统等，使用各种方式。本文通过描述U-Net框架来提出这些方法的成功，然后通过执行1）型号的U-Net变体进行综合分析，2）模特内分类，建立更好的见解相关的挑战和解决方案。此外，本文还强调了基于U-Net框架在持续的大流行病，严重急性呼吸综合征冠状病毒2（SARS-COV-2）中的贡献也称为Covid-19。最后，分析了这些U-Net变体的优点和相似性以及生物医学图像分割所涉及的挑战，以发现该领域的未来未来的研究方向。

Covid-19（2019年冠状病毒病）的爆发改变了世界。根据世界卫生组织（WHO）的说法，已确认有超过1亿个COVID案件，其中包括超过240万人死亡。早期发现该疾病非常重要，并且已证明使用医学成像，例如胸部X射线（CXR）和胸部计算机断层扫描（CCT）是一个极好的解决方案。但是，此过程要求临床医生在手动和耗时的任务中进行此操作，这在试图加快诊断加快时并不理想。在这项工作中，我们提出了一个基于概率支持向量机（SVM）的集成分类器，以识别肺炎模式，同时提供有关分类可靠性的信息。具体而言，将每个CCT扫描分为立方斑块，并且每个CCT扫描中包含的特征都通过应用核PCA提取。在合奏中使用基本分类器使我们的系统能够识别肺炎模式，无论其尺寸或位置如何。然后，根据每个单个分类的可靠性，将每个单独的贴片的决策组合成一个全局：不确定性越低，贡献越高。在实际情况下评估性能，准确度为97.86％。获得的大型性能和系统的简单性（在CCT图像中使用深度学习将导致巨大的计算成本）证明我们的建议在现实世界中的适用性。