本文介绍并验证了一种新型的肺结节分类算法,该算法使用X射线图像中发现的多重分子特征。提出的方法包括一个预处理步骤,其中应用了两种增强技术:直方图均衡和小波分解和形态操作的组合。作为一种新颖性,使用基于小波领导者的形式主义的多型特征与支持向量机分类器一起使用。还包括其他经典纹理功能。当使用多重分子特征与经典纹理特征结合使用时,获得了最佳结果,最大ROC AUC为75 \%。结果显示使用数据增强技术和参数优化时的改进。在类似的实验设置中比较时,所提出的方法在计算成本和准确性中,比模量最大小波形式性更加有效,更准确。
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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.
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Lung cancer is a severe menace to human health, due to which millions of people die because of late diagnoses of cancer; thus, it is vital to detect the disease as early as possible. The Computerized chest analysis Tomography of scan is assumed to be one of the efficient solutions for detecting and classifying lung nodules. The necessity of high accuracy of analyzing C.T. scan images of the lung is considered as one of the crucial challenges in detecting and classifying lung cancer. A new long-short-term-memory (LSTM) based deep fusion structure, is introduced, where, the texture features computed from lung nodules through new volumetric grey-level-co-occurrence-matrices (GLCM) computations are applied to classify the nodules into: benign, malignant and ambiguous. An improved Otsu segmentation method combined with the water strider optimization algorithm (WSA) is proposed to detect the lung nodules. Otsu-WSA thresholding can overcome the restrictions present in previous thresholding methods. Extended experiments are run to assess this fusion structure by considering 2D-GLCM computations based 2D-slices fusion, and an approximation of this 3D-GLCM with volumetric 2.5D-GLCM computations-based LSTM fusion structure. The proposed methods are trained and assessed through the LIDC-IDRI dataset, where 94.4%, 91.6%, and 95.8% Accuracy, sensitivity, and specificity are obtained, respectively for 2D-GLCM fusion and 97.33%, 96%, and 98%, accuracy, sensitivity, and specificity, respectively, for 2.5D-GLCM fusion. The yield of the same are 98.7%, 98%, and 99%, for the 3D-GLCM fusion. The obtained results and analysis indicate that the WSA-Otsu method requires less execution time and yields a more accurate thresholding process. It is found that 3D-GLCM based LSTM outperforms its counterparts.
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人类生理学中的各种结构遵循特异性形态,通常在非常细的尺度上表达复杂性。这种结构的例子是胸前气道,视网膜血管和肝血管。可以观察到可以观察到可以观察到可以观察到可以观察到空间排列的磁共振成像(MRI),计算机断层扫描(CT),光学相干断层扫描(OCT)等医学成像模式(MRI),计算机断层扫描(CT),可以观察到空间排列的大量2D和3D图像的集合。这些结构在医学成像中的分割非常重要,因为对结构的分析提供了对疾病诊断,治疗计划和预后的见解。放射科医生手动标记广泛的数据通常是耗时且容易出错的。结果,在过去的二十年中,自动化或半自动化的计算模型已成为医学成像的流行研究领域,迄今为止,许多计算模型已经开发出来。在这项调查中,我们旨在对当前公开可用的数据集,细分算法和评估指标进行全面审查。此外,讨论了当前的挑战和未来的研究方向。
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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。
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人工智能(AI)技术具有重要潜力,可以实现有效,鲁棒和自动的图像表型,包括识别细微图案。基于AI的检测搜索图像空间基于模式和特征来找到兴趣区域。存在一种良性的肿瘤组织学,可以通过使用图像特征的基于AI的分类方法来识别。图像从图像中提取可用于的可覆盖方式,可以通过显式(手工/工程化)和深度辐射谱系框架来探索途径。辐射瘤分析有可能用作非侵入性技术,以准确表征肿瘤,以改善诊断和治疗监测。这项工作介绍基于AI的技术,专注于肿瘤宠物和PET / CT成像,用于不同的检测,分类和预测/预测任务。我们还讨论了所需的努力,使AI技术转换为常规临床工作流程,以及潜在的改进和互补技术,例如在电子健康记录和神经象征性AI技术上使用自然语言处理。
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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。
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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。
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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。
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肺癌是世界大多数国家的死亡原因。由于提示肿瘤的诊断可以允许肿瘤学家辨别他们的性质,类型和治疗方式,CT扫描图像的肿瘤检测和分割是全球的关键研究领域。本文通过在Lotus DataSet上应用二维离散小波变换(DWT)来接近肺肿瘤分割,以进行更细致的纹理分析,同时将来自相邻CT切片的信息集成到馈送到深度监督的多路仓模型之前。在训练网络的同时,学习速率,衰减和优化算法的变化导致了不同的骰子共同效率,其详细统计数据已经包含在本文中。我们还讨论了此数据集中的挑战以及我们选择如何克服它们。本质上,本研究旨在通过试验多个适当的网络来最大化从二维CT扫描切片预测肿瘤区域的成功率,导致骰子共同效率为0.8472。
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早期对卵巢癌的准确检测对于确保对患者的适当治疗至关重要。在早期诊断研究中研究的一线方式中,有从蛋白质质谱中提取的特征。但是,该方法仅考虑光谱响应的特定子集,而忽略了蛋白质表达水平之间的相互作用,这也可以包含诊断信息。我们提出了一种新的模式,该模式通过考虑光谱的自相似性,自动搜索蛋白质质谱以获取歧视性特征。通过对蛋白质质谱的小波分解并估计所得小波系数的能量中的水平衰减速率来评估自相似性。使用距离方差以稳健的方式估算水平的能量,并通过滚动窗口方法在本地估算速率。这导致了一系列速率,可用于表征蛋白质之间的相互作用,这可以表明存在癌症。然后从这些进化速率中选择歧视性描述符,并用作分类特征。拟议的基于小波的特征与现有文献中提出的特征一起使用,用于使用美国国家癌症研究所(American National Cancer Institute)出版的两个数据集,用于卵巢癌的早期诊断。包括新模式的基于小波的特征可改善早期卵巢癌检测的诊断性能。这证明了提出的方式表征新的卵巢癌诊断信息的能力。
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从随机字段或纹理中提取信息是科学中无处不在的任务,从探索性数据分析到分类和参数估计。从物理学到生物学,它往往通过功率谱分析来完成,这通常过于有限,或者使用需要大型训练的卷积神经网络(CNNS)并缺乏解释性。在本文中,我们倡导使用散射变换(Mallat 2012),这是一种强大的统计数据,它来自CNNS的数学思想,但不需要任何培训,并且是可解释的。我们表明它提供了一种相对紧凑的汇总统计数据,具有视觉解释,并在广泛的科学应用中携带大多数相关信息。我们向该估算者提供了非技术性介绍,我们认为它可以使数据分析有利于多种科学领域的模型和参数推断。有趣的是,了解散射变换的核心操作允许人们解读CNN的内部工作的许多关键方面。
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医学成像是检测医学内部并发症的最重要工具。如今,随着图像处理技术的开发以及将照片的大小更改为数字医学成像领域中更高分辨率的图像,有一个有效且准确的系统来细分。由于多种原因,异质性,噪音和对比度的现实世界图像至关重要。医学中的数字图像分割用于诊断和治疗分析,这对医生非常有帮助。在这项研究中,我们旨在更准确地检测肝脏的肝癌照片,因为对肿瘤的准确和及时检测在患者的生存和生命中非常重要。本文的目的是简化与MR图像研究有关的令人讨厌的研究问题。肝脏是转移性疾病最通用的第二个器官,是肝癌是全球死亡的重大原因之一。没有健康的肝脏,一个人将无法生存。这是威胁生命的疾病,对于医学和工程技术人员来说都是非常具有挑战性的。医疗图像处理被用作检测肿瘤的非侵入性方法。具有肝肿瘤生存的机会高度取决于肿瘤的早期检测,然后将其分类为癌性和非癌性肿瘤。用于自动检测大脑的图像处理技术包括预处理和增强,图像分割,分类和体积计算,已开发出用于检测肝肿瘤以及用于肿瘤诊断的不同肝脏肿瘤或不同肝脏TOM或检测方法的方法。检测和诊断肝肿瘤的新方法。
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图像生物标准化倡议(IBSI)旨在通过标准化从图像中提取图像生物标志物(特征)的计算过程来提高射致研究的再现性。我们之前建立了169个常用特征的参考值,创建了标准的射频图像处理方案,并开发了用于垄断研究的报告指南。但是,若干方面没有标准化。在这里,我们提出了在射频中使用卷积图像过滤器的参考手册的初步版本。滤波器,例如高斯滤波器的小波或拉普拉斯,在强调特定图像特征(如边缘和Blob)中发挥重要组成部分。已发现从过滤滤波器响应图派生的功能可重复差。此参考手册构成了持续工作的基础,用于标准化卷积滤波器中的覆盖物中的持续工作,并在这项工作进行时更新。
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乳腺癌是女性可能发生的最严重的癌症之一。通过分析组织学图像(HIS)来自动诊断乳腺癌对患者及其预后很重要。他的分类为临床医生提供了对疾病的准确了解,并使他们可以更有效地治疗患者。深度学习(DL)方法已成功地用于各种领域,尤其是医学成像,因为它们有能力自动提取功能。这项研究旨在使用他的乳腺癌对不同类型的乳腺癌进行分类。在这项研究中,我们提出了一个增强的胶囊网络,该网络使用RES2NET块和四个额外的卷积层提取多尺度特征。此外,由于使用了小的卷积内核和RES2NET块,因此所提出的方法具有较少的参数。结果,新方法的表现优于旧方法,因为它会自动学习最佳功能。测试结果表明该模型的表现优于先前的DL方法。
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肝脏是脊椎动物中最关键的代谢器官之一,由于其在人体中的重要功能,例如废物产物和药物的血液排毒。由于肝肿瘤引起的肝病是全球最常见的死亡率之一。因此,在肿瘤发育的早期阶段检测肝肿瘤是医疗治疗的关键部分。许多成像方式可以用作检测肝肿瘤的帮助工具。计算机断层扫描(CT)是软组织器官(例如肝脏)最常用的成像方式。这是因为它是一种侵入性方式,可以相对迅速捕获。本文提出了一个有效的自动肝分割框架,以使用3D CNN深度元网络模型检测和分割肝脏腹部扫描。许多研究采用了精确分割肝区域,然后使用分割的肝区域作为肿瘤分割方法的输入,因为它降低了由于将腹部器官分割为肿瘤而导致的错误率。所提出的3D CNN DeepMedic模型具有两个输入途径,而不是一个途径,如原始3D CNN模型所示。在本文中,该网络提供了多个腹部CT版本,这有助于提高细分质量。提出的模型分别达到94.36%,94.57%,91.86%和93.14%的精度,灵敏度,特异性和骰子相似性得分。实验结果表明该方法的适用性。
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组织学图像中核和腺体的实例分割是用于癌症诊断,治疗计划和生存分析的计算病理学工作流程中的重要一步。随着现代硬件的出现,大规模质量公共数据集的最新可用性以及社区组织的宏伟挑战已经看到了自动化方法的激增,重点是特定领域的挑战,这对于技术进步和临床翻译至关重要。在这项调查中,深入分析了过去五年(2017-2022)中发表的原子核和腺体实例细分的126篇论文,进行了深入分析,讨论了当前方法的局限性和公开挑战。此外,提出了潜在的未来研究方向,并总结了最先进方法的贡献。此外,还提供了有关公开可用数据集的概括摘要以及关于说明每种挑战的最佳性能方法的巨大挑战的详细见解。此外,我们旨在使读者现有研究的现状和指针在未来的发展方向上开发可用于临床实践的方法,从而可以改善诊断,分级,预后和癌症的治疗计划。据我们所知,以前没有工作回顾了朝向这一方向的组织学图像中的实例细分。
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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。
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肺癌近年来一直是最普遍的疾病之一。根据该领域的研究,每年在美国确定超过20万个案件。不受控制的繁殖和肺细胞的生长导致恶性肿瘤形成。最近,深入学习算法,特别是卷积神经网络(CNN),已成为自动诊断疾病的高级方式。本文的目的是审查不同的模型,导致诊断早期肺癌的不同准确性和敏感性,并帮助该领域的医生和研究人员。这项工作的主要目的是确定基于深度学习的肺癌存在的挑战。经过系统地编写了调查,这些调查结合了定期的映射和文献综述,从2016年到2021年审查该领域的32次会议和期刊文章。在分析和审查条款后,正在回答条款中提出的问题。由于对相关文章的完全审查和系统化,本领域,这项研究优于该领域的其他综述文章。
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纹理定义为图像中像素强度的空间结构,在整个图像或区域中定期重复,并成为图像的概念。纹理,颜色和形状是人类视觉系统使用的三个主要组件来识别图像内容。在本文中,首先,有效和更新的纹理分析操作员可以通过细节幸存。接下来,在医疗应用和疾病诊断中使用纹理分析的一些最新方法幸存下来。最后,根据准确性,数据集,应用程序等进行了比较不同的方法。结果表明,纹理特征分别或在不同特征集的关节中,例如深层,颜色或形状特征在医学图像分类中提供了很高的精度。
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