17 天前

基于Gompertz函数的模糊秩融合CNN模型用于COVID-19 CT影像筛查

{Ram Sarkar, Massimiliano Ferrara, Ali Ahmadian, Pawan Kumar Singh, Hritam Basak, Rohit Kundu}
基于Gompertz函数的模糊秩融合CNN模型用于COVID-19 CT影像筛查
摘要

新冠疫情严重冲击了全球医疗体系,导致经济倒退,并夺去了无数人的生命。尽管全球范围内正在开展多种候选疫苗的测试与供应,但由于病毒不断出现新变异株,要实现全民接种仍需漫长周期,部分地区因此被迫维持类似封锁的防控状态。因此,亟需实现对新冠肺炎的早期、精准检测,以有效遏制疫情传播。目前的金标准检测方法——RT-PCR,灵敏度仅为71%,且操作繁琐,难以满足大规模人群筛查的需求。为此,本文提出一种自动化新冠肺炎检测系统,利用肺部CT扫描图像对病例进行分类,区分新冠感染与非新冠病例。所提方法采用集成学习策略,通过Gompertz函数生成各基础分类模型的模糊排序,并自适应融合各基础模型的决策得分,以实现对测试样本的最终预测。实验中选用三种基于迁移学习的卷积神经网络模型——VGG-11、Wide ResNet-50-2与Inception v3,作为基础分类器生成待融合的决策得分。该框架在两个公开可用的胸部CT扫描数据集上进行了评估,取得了当前最先进的性能表现,充分验证了模型的可靠性。本文相关源代码已开源,可通过GitHub获取。