医学图像分类目前面临的挑战
医学图像分类需要研究人员同时具备医学图像分析和数字图像的知识背景。
由于图像尺度、数据格式和数据类别分布的影响,现有的模型方法,如传统的机器学习的识别方法和基于深度卷积神经网络的方法,取得的识别准确度和泛化性是有限的。实际场景中,由于医学图像数据的标记成本问题和病例医学图像采集问题,能够获得的有标签医学图像数据是有限的。
现有的医学图像分类方法
基于统计的分类。分为有监督和无监督两种方式。有监督的统计分类方式通常会将数据划分成训练集和测试集,然后来预测数据的类别标签。常见的概率算法(有监督):最近邻算法、贝叶斯算法;无监督则通过特征分布来区分数据的类别:K均值聚类和模糊聚类算法。
基于规则的分类。根据设定的一系列规则对特征向量进行分析,后续的过程根据任务的属性设置相应的决策。
支持向量机。核心思想是寻找给定两个类别之间的最优分离边界。SVM不仅可以用于线性分类场景,还可以在核函数的基础上进行非线性的分类
基于神经网络的分类模式
可以分为有监督和无监督两种方式
有监督的情况下,训练神经网络使得它为每个输入数据分配一个类别标签,然后通过神经网络的预测输出和实际标签之间的误差(即损失函数)来调整神经网络的参数。
在无监督的情况下,训练样本并不需要有明确的标签信息,神经网络主要探究数据的底层结构和类别实例之间的关联性,根据样本的相似度或不相似度将其划分为一个个簇。
卷积神经网络结构
64通道卷积神经网络
64通道卷积神经网络由四个卷积模块组成,每个卷积模块都包含了一个卷积层、一个批归一化层和一个激活层。此外,对于前两个卷积模块,它们还包含一个额外的2*2最大池化层。卷积层对应的卷积核大小为3*3,通道数为64,卷积核在特征图上的滑动步长为1.
批归一化层在这里的目的是为了对每一批处理