基于神经网络与特征融合的胶囊内镜图像识别模型
2021-09-15张大斌魏晓雍刘杰民
王 孟 张大斌 魏晓雍 张 晖 刘杰民
1(贵州大学机械工程学院 贵州 贵阳 550001)
2(贵州银行博士后流动站 贵州 贵阳 550001)
3(贵州省人民医院 贵州 贵阳 550001)
0 引 言
社会的快节奏发展下,人们日常生活饮食非常不规律和不健康,导致消化道疾病患病率长期以来居高不下。我国现已成为胃病大国[1-3],每年新增胃癌50万例以上。传统消化道检测手段,如钡餐造影、胃镜和血清筛查等,存在辐射高、敏感度低和舒适性差等缺点。胶囊内镜(WCE)体积小且具备无线传输功能,能够通过肠胃蠕动实现整个消化道的拍摄,且患者无任何不适,因而得以应用。但每个患者所拍摄的图片多达5万幅,严重降低了医生审阅的效率,使其不能推广使用。
目前,不乏对WCE计算机辅助诊断的研究。传统机器视觉领域,研究者针对有差别的病灶分别设计了个性化特征检测算法。文献[4]利用局部二值模式和拉普拉斯金字塔进行溃疡多尺度特征提取,结合SVM分类器实现了95.11%的识别准确率。文献[5]丢弃了WCE亮度信息,借助SVM和多层感知器对颜色通道特征分类,并实现了小肠肿瘤全自动分割,该算法比小波和小曲率变换速度快了25倍。文献[6]对围绕单个像素的块定义了索引值,从索引值的直方图中提取颜色和纹理特征,结合主成分分析法检测消化道出血,准确率高达97.85%。深度学习领域的WCE诊断中,研究者通常采用经典神经网络进行迁移学习。文献[7]采用预训练的Alex Net训练上万幅WCE图片,检测溃疡和糜烂的准确率为95.16%和95.34%。文献[8]使用大型非医疗图像数据库对ResYOLO目标检测算法进行预训练,之后用结肠镜图像对参数微调,结合ECO跟踪器来整合WCE时间信息,对息肉检测准确率达到88.6%。……
