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一种基于双分支注意力神经网络的皮肤癌检测框架
被引量:
1
1
作者
王玉峰
成昊沅
+2 位作者
万承北
张博
石爱菊
《中国生物医学工程学报》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第2期153-161,共9页
皮肤癌是一种主要的癌症,在过去几十年中快速增长,早期发现可以极大提高治愈率。近年来,基于皮肤镜图像利用深度学习模型(尤其是各种卷积神经网络)对皮肤癌进行识别和分类获得了广泛应用。但是与传统的图像识别分类不同,皮肤病检测任务...
皮肤癌是一种主要的癌症,在过去几十年中快速增长,早期发现可以极大提高治愈率。近年来,基于皮肤镜图像利用深度学习模型(尤其是各种卷积神经网络)对皮肤癌进行识别和分类获得了广泛应用。但是与传统的图像识别分类不同,皮肤病检测任务存在数据不平衡、类间差异性小以及皮损面积占比少等方面的挑战。为此,本研究提出一种基于双分支注意力卷积神经网络(DACNN)皮肤癌分类框架。在数据预处理阶段,根据更细粒度的皮肤病类别,对数据集进行分解,降低数据不平衡程度。从网络结构上,上分支网络利用注意力残差学习(ARL)模块有效提取潜在的病变区域特征,接着利用损伤定位网络(LLN)模块定位病变区域。对其裁剪放大输入由ARL构成的下分支网络,进行局部细节的特征提取,然后结合上下分支网络的特征,进行有效的识别。最后,为了进一步缓解数据不平衡问题,在训练阶段中采用加权损失函数。在包含10015张皮肤镜图像数据集上,对所提出的DACNN模型与几种典型的皮肤病变检测框架进行了实验验证和比较。结果表明,DACNN皮肤癌变检测框架的Sensitivity、Accuracy和F1_score等性能指标分别达到了0.922、0.942和0.933,与已有的递归注意力卷积神经网络模型RACNN相比,以上3个指标分别提升了3.48%、2.95%和3.44%。总之,对于各类图像数不平衡,类间图像差异性小以及皮损面积占比少的皮肤镜图像而言,采用适当的类分解,以及双分支注意力神经网络结构首先对潜在的病变区域进行定位放大,然后进行局部细节的特征提取,能够极大的提高皮肤癌的检测准确度。
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关键词
皮肤癌
双分支神经网络
注意力机制
数据不平衡
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职称材料
椭球等高矩阵分布关于非奇异矩阵变换的不变性
被引量:
2
2
作者
石爱菊
林金官
《应用概率统计》
CSCD
北大核心
2010年第5期449-458,共10页
本文首先将矩阵F分布和矩阵t分布的定义推广到左球分布类,其密度函数与产生它们的左球分布或球对称分布的密度均无关.然后讨论了椭球等高分布关于非奇异矩阵变换的不变性问题,包括矩阵Beta分布、逆矩阵Beta分布、矩阵Dirichlet分布、逆...
本文首先将矩阵F分布和矩阵t分布的定义推广到左球分布类,其密度函数与产生它们的左球分布或球对称分布的密度均无关.然后讨论了椭球等高分布关于非奇异矩阵变换的不变性问题,包括矩阵Beta分布、逆矩阵Beta分布、矩阵Dirichlet分布、逆矩阵Dirichlet分布、矩阵F分布和矩阵t等分布.在非奇异变换下,这些分布的密度不但与产生它们的左球分布的密度函数无关,而且与非奇异变换矩阵无关.
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关键词
椭球等高分布
矩阵t分布
矩阵F分布
矩阵Beta分布
矩阵Dirichlet分布
非奇异矩阵变换
不变性
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职称材料
通径分析方法在苎麻生产实践中的应用
被引量:
3
3
作者
石爱菊
《南京邮电大学学报(自然科学版)》
2009年第1期68-73,共6页
将多元相关分析和通径分析方法应用到苎麻的生产实践中,讨论了苎麻的株高、茎粗、出麻率、鲜皮厚度等经济性状对纤维产量和单支纤维支数的影响。通过对变量作相关分析和通经分析,发现除鲜皮厚度外的其它各经济性状与纤维产量存在极显著...
将多元相关分析和通径分析方法应用到苎麻的生产实践中,讨论了苎麻的株高、茎粗、出麻率、鲜皮厚度等经济性状对纤维产量和单支纤维支数的影响。通过对变量作相关分析和通经分析,发现除鲜皮厚度外的其它各经济性状与纤维产量存在极显著正相关,与单纤维支数存在显著负相关。其中株高、茎粗、出麻率是构成纤维产量的3个关键因素;而且株高无论是直接效应还是间接效应,对苎麻纤维产量和单支纤维产量均表现出最大正向贡献或负向贡献,而鲜皮厚度的表现恰好与之相反。由此可见,在苎麻的培育过程中,应注重提高株高、茎粗的途径。
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关键词
经济性状
相关分析
回归分析
通径分析
通径系数
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职称材料
基于最小特征根的相对效率
被引量:
3
4
作者
石爱菊
《南京邮电大学学报(自然科学版)》
2007年第2期76-79,共4页
对线性模型的最小二乘估计(LSE)与最佳线性无偏估计(BLUE)定义了一种新的相对效率,新的相对效率定义为最小特征根的比值,之后研究了它的下界及它与广义相关系数之间的关系.最后讨论了新的相对效率与已有的3种相对效率之间的关系。
关键词
线性模型
相对效率
广义相关系数
相对特征根
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职称材料
矩阵F分布与矩阵T分布在左球分布类中的推广
被引量:
1
5
作者
石爱菊
《南京邮电大学学报(自然科学版)》
2008年第5期64-67,共4页
利用任意非负Borel函数的数学期望与随机向量的密度函数的关系,通过随机矩阵的变换,证明了左球分布定义的矩阵F和矩阵T仍然服从矩阵F分布和矩阵T分布,从而将矩阵F分布和矩阵T分布推广到左球分布类。这一结果扩大了椭球等高分布的应用范围。
关键词
椭球等高分布
矩阵T分布
矩阵F分布
变换
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职称材料
基于最大特征根的相对效率的下界估计
6
作者
石爱菊
《南京邮电大学学报(自然科学版)》
2008年第3期49-52,共4页
定义了广义线性模型中参数的最小二乘估计(LSE)与最佳线性无偏估计(BLUE)的一种新的相对效率,这种相对效率定义为参数估计量的协方差阵的最大相对特征根之比。给出了当设计矩阵满秩,协方差阵非负定时这种新的相对效率的下界,研究了新的...
定义了广义线性模型中参数的最小二乘估计(LSE)与最佳线性无偏估计(BLUE)的一种新的相对效率,这种相对效率定义为参数估计量的协方差阵的最大相对特征根之比。给出了当设计矩阵满秩,协方差阵非负定时这种新的相对效率的下界,研究了新的相对效率与广义相关系数之间的关系.由本文的讨论可见,当广义线性模型与主成分分析、典型相关分析方法结合应用时,这种相对效率具有很强的实用价值。
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关键词
广义线性模型
相对特征根
相对效率
广义相关系数
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职称材料
工科大学生素质的模糊综合评定
7
作者
王文波
石爱菊
《江南学院学报》
1999年第2期107-110,共4页
本文利用层次分析方法构建了工科大学生素质的综合评价模型,提出了模糊评价方法,这为正确进行工科大学生土质综合测定提供了一种科学方法。
关键词
AHP方法
素质
模糊评价
大学生
工科
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职称材料
题名
一种基于双分支注意力神经网络的皮肤癌检测框架
被引量:
1
1
作者
王玉峰
成昊沅
万承北
张博
石爱菊
机构
南京邮电大学通信与信息工程学院
南京邮电大学理学院
出处
《中国生物医学工程学报》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第2期153-161,共9页
基金
国家自然科学基金(61801240)。
文摘
皮肤癌是一种主要的癌症,在过去几十年中快速增长,早期发现可以极大提高治愈率。近年来,基于皮肤镜图像利用深度学习模型(尤其是各种卷积神经网络)对皮肤癌进行识别和分类获得了广泛应用。但是与传统的图像识别分类不同,皮肤病检测任务存在数据不平衡、类间差异性小以及皮损面积占比少等方面的挑战。为此,本研究提出一种基于双分支注意力卷积神经网络(DACNN)皮肤癌分类框架。在数据预处理阶段,根据更细粒度的皮肤病类别,对数据集进行分解,降低数据不平衡程度。从网络结构上,上分支网络利用注意力残差学习(ARL)模块有效提取潜在的病变区域特征,接着利用损伤定位网络(LLN)模块定位病变区域。对其裁剪放大输入由ARL构成的下分支网络,进行局部细节的特征提取,然后结合上下分支网络的特征,进行有效的识别。最后,为了进一步缓解数据不平衡问题,在训练阶段中采用加权损失函数。在包含10015张皮肤镜图像数据集上,对所提出的DACNN模型与几种典型的皮肤病变检测框架进行了实验验证和比较。结果表明,DACNN皮肤癌变检测框架的Sensitivity、Accuracy和F1_score等性能指标分别达到了0.922、0.942和0.933,与已有的递归注意力卷积神经网络模型RACNN相比,以上3个指标分别提升了3.48%、2.95%和3.44%。总之,对于各类图像数不平衡,类间图像差异性小以及皮损面积占比少的皮肤镜图像而言,采用适当的类分解,以及双分支注意力神经网络结构首先对潜在的病变区域进行定位放大,然后进行局部细节的特征提取,能够极大的提高皮肤癌的检测准确度。
关键词
皮肤癌
双分支神经网络
注意力机制
数据不平衡
Keywords
skin cancer
double-branch neural network
attention mechanism
unbalanced data
分类号
R318 [医药卫生—生物医学工程]
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职称材料
题名
椭球等高矩阵分布关于非奇异矩阵变换的不变性
被引量:
2
2
作者
石爱菊
林金官
机构
东南大学数学系
南京邮电大学理学院
出处
《应用概率统计》
CSCD
北大核心
2010年第5期449-458,共10页
文摘
本文首先将矩阵F分布和矩阵t分布的定义推广到左球分布类,其密度函数与产生它们的左球分布或球对称分布的密度均无关.然后讨论了椭球等高分布关于非奇异矩阵变换的不变性问题,包括矩阵Beta分布、逆矩阵Beta分布、矩阵Dirichlet分布、逆矩阵Dirichlet分布、矩阵F分布和矩阵t等分布.在非奇异变换下,这些分布的密度不但与产生它们的左球分布的密度函数无关,而且与非奇异变换矩阵无关.
关键词
椭球等高分布
矩阵t分布
矩阵F分布
矩阵Beta分布
矩阵Dirichlet分布
非奇异矩阵变换
不变性
Keywords
Elliptically contoured distribution, matrix t distribution, matrix F distribution, Beta, Dirichlet distribution, nonsingular matrix transformation, invariance.
分类号
O212.4 [理学—概率论与数理统计]
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职称材料
题名
通径分析方法在苎麻生产实践中的应用
被引量:
3
3
作者
石爱菊
机构
南京邮电大学理学院
出处
《南京邮电大学学报(自然科学版)》
2009年第1期68-73,共6页
基金
南京邮电大学青蓝计划(NY207092)
南京邮电大学教改(JG00707JX31)资助项目
文摘
将多元相关分析和通径分析方法应用到苎麻的生产实践中,讨论了苎麻的株高、茎粗、出麻率、鲜皮厚度等经济性状对纤维产量和单支纤维支数的影响。通过对变量作相关分析和通经分析,发现除鲜皮厚度外的其它各经济性状与纤维产量存在极显著正相关,与单纤维支数存在显著负相关。其中株高、茎粗、出麻率是构成纤维产量的3个关键因素;而且株高无论是直接效应还是间接效应,对苎麻纤维产量和单支纤维产量均表现出最大正向贡献或负向贡献,而鲜皮厚度的表现恰好与之相反。由此可见,在苎麻的培育过程中,应注重提高株高、茎粗的途径。
关键词
经济性状
相关分析
回归分析
通径分析
通径系数
Keywords
economic character
correlation analysis
regression analysis
path analysis
path coefficient
分类号
O212.2 [理学—概率论与数理统计]
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职称材料
题名
基于最小特征根的相对效率
被引量:
3
4
作者
石爱菊
机构
南京邮电大学数理学院
出处
《南京邮电大学学报(自然科学版)》
2007年第2期76-79,共4页
文摘
对线性模型的最小二乘估计(LSE)与最佳线性无偏估计(BLUE)定义了一种新的相对效率,新的相对效率定义为最小特征根的比值,之后研究了它的下界及它与广义相关系数之间的关系.最后讨论了新的相对效率与已有的3种相对效率之间的关系。
关键词
线性模型
相对效率
广义相关系数
相对特征根
Keywords
linear model
relative efficiency
generalized relative coefficient
relative eigenvalue
分类号
O212.1 [理学—概率论与数理统计]
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职称材料
题名
矩阵F分布与矩阵T分布在左球分布类中的推广
被引量:
1
5
作者
石爱菊
机构
南京邮电大学数理学院
出处
《南京邮电大学学报(自然科学版)》
2008年第5期64-67,共4页
基金
南京邮电大学校科研基金(NY207092)资助项目
文摘
利用任意非负Borel函数的数学期望与随机向量的密度函数的关系,通过随机矩阵的变换,证明了左球分布定义的矩阵F和矩阵T仍然服从矩阵F分布和矩阵T分布,从而将矩阵F分布和矩阵T分布推广到左球分布类。这一结果扩大了椭球等高分布的应用范围。
关键词
椭球等高分布
矩阵T分布
矩阵F分布
变换
Keywords
the elliptically contoured distribution
matrix T distribution
matrix F distribution
transformation
分类号
O212.4 [理学—概率论与数理统计]
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职称材料
题名
基于最大特征根的相对效率的下界估计
6
作者
石爱菊
机构
南京邮电大学数理学院
出处
《南京邮电大学学报(自然科学版)》
2008年第3期49-52,共4页
基金
南京邮电大学青蓝计划(NY207092)项目资助
文摘
定义了广义线性模型中参数的最小二乘估计(LSE)与最佳线性无偏估计(BLUE)的一种新的相对效率,这种相对效率定义为参数估计量的协方差阵的最大相对特征根之比。给出了当设计矩阵满秩,协方差阵非负定时这种新的相对效率的下界,研究了新的相对效率与广义相关系数之间的关系.由本文的讨论可见,当广义线性模型与主成分分析、典型相关分析方法结合应用时,这种相对效率具有很强的实用价值。
关键词
广义线性模型
相对特征根
相对效率
广义相关系数
Keywords
general linear model
relative eigenvalues
relative efficiency
generalized relative coefficient
分类号
O212.1 [理学—概率论与数理统计]
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职称材料
题名
工科大学生素质的模糊综合评定
7
作者
王文波
石爱菊
机构
淮南工业学院数理系
出处
《江南学院学报》
1999年第2期107-110,共4页
文摘
本文利用层次分析方法构建了工科大学生素质的综合评价模型,提出了模糊评价方法,这为正确进行工科大学生土质综合测定提供了一种科学方法。
关键词
AHP方法
素质
模糊评价
大学生
工科
分类号
G645.5 [文化科学—高等教育学]
G449.7 [哲学宗教—发展与教育心理学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
一种基于双分支注意力神经网络的皮肤癌检测框架
王玉峰
成昊沅
万承北
张博
石爱菊
《中国生物医学工程学报》
CAS
CSCD
北大核心
2024
1
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职称材料
2
椭球等高矩阵分布关于非奇异矩阵变换的不变性
石爱菊
林金官
《应用概率统计》
CSCD
北大核心
2010
2
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职称材料
3
通径分析方法在苎麻生产实践中的应用
石爱菊
《南京邮电大学学报(自然科学版)》
2009
3
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职称材料
4
基于最小特征根的相对效率
石爱菊
《南京邮电大学学报(自然科学版)》
2007
3
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职称材料
5
矩阵F分布与矩阵T分布在左球分布类中的推广
石爱菊
《南京邮电大学学报(自然科学版)》
2008
1
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职称材料
6
基于最大特征根的相对效率的下界估计
石爱菊
《南京邮电大学学报(自然科学版)》
2008
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职称材料
7
工科大学生素质的模糊综合评定
王文波
石爱菊
《江南学院学报》
1999
0
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职称材料
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