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Gated-Dilated Netze für die Klassifizierung von Lungenknoten in CT-Scans
Gated-Dilated Netze für die Klassifizierung von Lungenknoten in CT-Scans
Mundher Al-Shabi Hwee Kuan Lee Maxine Tan
Zusammenfassung
Verschiedene Arten von Faltungsneuronalen Netzen (CNNs) wurden angewendet, um bösartige Lungenknoten aus Computertomografien (CT) zu erkennen. Allerdings ist die Größe eines Knotens sehr unterschiedlich und kann zwischen 3 und 30 Millimetern variieren. Die hohe Variation der Knotengrößen macht ihre Klassifizierung zu einer schwierigen und anspruchsvollen Aufgabe. In dieser Studie schlagen wir eine neue CNN-Architektur vor, die als Gated-Dilated (GD)-Netz bezeichnet wird, um Knoten als bösartig oder gutartig zu klassifizieren. Im Gegensatz zu früheren Studien verwendet das GD-Netz mehrere dilatierte Faltungen anstelle von Max-Pooling-Schichten, um die Größenvariationen abzubilden. Darüber hinaus verfügt das GD-Netz über ein kontextbewusstes Unter-Netzwerk, das die Eingabe-Features analysiert und diese an eine geeignete dilatierte Faltung leitet. Wir haben das vorgeschlagene Netzwerk auf mehr als 1.000 CT-Bildern des LIDC-IDRI-Datensatzes evaluiert. Unser vorgeschlagenes Netzwerk übertreffen Stand-of-the-Art-Basismodelle wie Multi-Crop, Resnet und Densenet mit einem AUC von >0,95. Verglichen mit den Basismodellen verbessert das GD-Netz die Klassifikationsgenauigkeit von mittelgroßen Knoten. Zudem beobachten wir einen Zusammenhang zwischen der Größe des Knotens und dem Aufmerksamkeitssignal, das vom kontextbewussten Unter-Netzwerk generiert wird, was unsere neue Netzarchitektur bestätigt.