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申请/专利权人:北京航空航天大学
摘要:本发明的一种可用于慢性肾病检测的眼底照片分类系统和存储介质,可解决现有眼底照片分类方法效率低、误差大的技术问题。包括获取眼底照片并进行预处理,生成标准化的眼底图片;把处理后的眼底照片划分为训练集和测试集,并对训练集进行数据扩增;对训练集和测试集进行数据预处理,保证在训练阶段输入模型的每个训练数据集batch类别均匀;集成学习策略,并训练分支神经网络模型;进行模型融合,得到最终检测模型,实现对眼底照片的分类。本发明效果高,自动化程度优秀;提取眼底照片的视杯视盘比、动静脉比等特征,并结合机器学习的方法进行分类的方法,本发明计算速度快,运行时占用计算机资源较少。
主权项:1.一种眼底照片分类系统,其特征在于包括:眼底照片预处理单元,用于获取眼底照片并进行预处理,生成标准化的眼底图片;眼底照片划分单元,用于把处理后的眼底照片划分为训练集和测试集,并对训练集进行数据扩增;训练集和测试集处理单元,对训练集和测试集进行数据预处理,保证在训练阶段输入模型的每个batch类别均匀;模型训练单元,用于基于集成学习策略,并训练分支神经网络模型;模型融合确定单元,用于进行模型融合,得到最终检测模型,实现对眼底照片的分类其中,训练分支神经网络模型具体包括:6.1对于每一个分支模型,都以DenseNet-101为基本网络结构,并去掉DenseNet-101最后的全连接层,添加输出维度为2的全连接层,模型参数使用基于ImageNet预训练好的参数进行迁移学习或重新训练;6.2深度学习模型的损失函数采用focalloss损失函数,其具体公式为: 其中,α和γ为人工设置的超参数,具体的α=0.6,γ=0.25,p为softmax输出的图像为阳性样本的概率值,y为图像的真实标签,y=1表示患有慢性肾病,y=0表示未患慢性肾病,为了防止过拟合现象,再使用L2正则化对模型进行约束;6.3模型的优化策略采用Adam优化器进行;Adam优化步骤如下: mt=β1mt-1+1-β1gt 其中,gt为t时刻损失函数L对参数θ的梯度,β1和β2均为超参数,β1=0.9和β2=0.999,且m0=0,v0=0,α为学习率,e为分母保护参数;α=0.0001,e=1*10-8,θt为更新后的参数;6.4Dropout策略,在训练过程中模型后层有40%的随机参数不参与梯度的反向传播;6.5Early-Stop策略,在分支模型的训练过程中,一旦出现训练集上的loss和测试集上的loss偏差绝对值明显越来越大时,停止训练,保留出现偏差过大情况之前的模型。
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百度查询: 北京航空航天大学 可用于慢性肾病检测的眼底照片分类系统和存储介质
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