简介:斯特潘-玻尔兹曼定理是肤色系统中最为重要的定理之一,描述了辐射系统的能量密度和热力学温度之间的关系。同时,在大学物理之中斯特潘-玻尔兹曼定理也有着相当重要的地位。在文中主要就斯特潘-玻尔兹曼定理的简单热力学推导进行分析,希望以此来对斯特潘-玻尔兹曼定理有着更加深刻的认识。
简介:以卷积神经网络为代表的深度学习算法在医学影像分析领域正引起广泛美注,并取得了令人惊叹的进步。为了进一步提高卷积神经网络在计算机辅助筛查肺结节应用的准确率,本文设计了2种改良的深度卷积神经网络,这些改进加快了神经网络的训练速度.有效地防止了算法的过拟合。相比只采用二维卷积核的其他检测模型,该模型能够有效地学习到CT影像三维重建后的图像特征。通过实验,改进的检测模型在LUNAl6数据集上的准确率明显好于其他模型,这种网络结构也可用于医学影像领域中其他三维图像的检测场景。最后,构建了一套适用于远程医疗的“计算机辅助肺癌筛查与诊断系统”,该系统能够自动检测出CT影像中肺结节,并给出结节的良恶性概率评估。通过该系统的应用,可以有效缓解放射科医生超高的劳动强度,提高阀片效率,服务更多患者;减少漏诊和误诊发生的次数,有助于提高肺结节的诊断准确率;从而促进我国肺癌早筛工作的推广。
简介:摘要目的评价基于深度学习卷积神经网络(convolutional neural networks,CNN)的肺结核CT辅助诊断模型在临床中的应用价值。方法收集2017年3月至2018年3月河北省胸科医院影像科菌阳并接受胸部高分辨率CT平扫检查的1 764例患者的病例资料,其中男937例,女827例,年龄17~73岁,平均年龄38.4岁。由4名影像科医师对含病变的20 139幅CT图像进行分类标注(17种影像特征),以此作为训练数据集,构建肺结核CT图像CNN诊断模型。训练数据集数量最多的前5种影像特征依次为:浸润型肺结核、空洞型肺结核、胸膜增厚、干酪性肺炎和胸腔积液。从已标注图像中随机抽取302幅图像作为测试数据集,以2名高级职称医师的诊断为“金标准”,比较CNN诊断模型和医师在肺结核CT诊断中敏感度和准确率的差异,统计CNN诊断模型分类错误的类型、数量,并绘制自由响应受试者工作特征(FROC)曲线,以测量该模型的最大诊断效能。结果CNN诊断模型对测试数据集中浸润型肺结核、空洞型肺结核、胸膜增厚、干酪性肺炎和胸腔积液的诊断准确率分别为:95.33%(10 982/11 520)、73.68%(2 151/2 920)、73.07%(1 128/1 544)、83.33%(1 020/1 225)和94.11%(814/865);CNN诊断模型的总体诊断敏感度和准确率分别为95.49%(339/355)和90.40%(339/375),医师的对应数值分别为:93.80%(348/371)和92.80%(348/375),CNN模型和医师诊断比较差异无统计学意义(敏感度χ2=1.022,P=0.312;准确率χ2=1.404,P=0.236);FROC曲线显示,当敏感度为78%,假阳性区域个数为2.48时,该模型诊断效能最大。CNN诊断模型诊断结核病变的分类错误主要集中于纤维条索灶、空洞型肺结核、干酪性肺炎与浸润型肺结核的混淆上。结论基于深度学习CNN的肺结核CT辅助诊断模型有较高的诊断敏感度和准确率,该模型可辅助影像科医师的肺结核诊断工作,值得在临床工作中推广应用。
简介:摘要目的基于深度卷积神经网络(DCNN)方法自动测量彩色眼底像上全局和局部豹纹分布密度。方法应用研究。将2021年5~ 7月于山东第一医科大学附属青岛眼科医院北部院区行近视手术的患者514例1 028只眼的1 005张彩色眼底像建立人工智能(AI)数据库。采用RGB颜色通道重标定方法(CCR算法)、基于Lab颜色空间的CLAHE算法、多重迭代照度估计的Retinex算法、具有色彩保护的多尺度Retinex算法对图像进行预处理。对比观察上述4种图像增强方法以及使用Dice损失、边缘重叠率损失和中心线损失对豹纹分割模型效果的影响。建立眼底豹纹分割模型识别全图范围内豹纹结构区域;构建眼底组织结构检测模型用于视盘及黄斑中心凹定位。计算视野范围内后极部豹纹密度(FTD )、黄斑区豹纹密度(MTD)、视盘区豹纹密度(PTD )。结果应用CCR算法图像预处理和训练损失组合后,豹纹分割模型的Dice系数、准确率、灵敏度、特异性、约登指数分别达到0.723 4、94.25%、74.03%、96.00%和70.03%。模型自动测量的FTD、MTD、PTD值与人工标注测量值平均绝对误差分别为0.014 3、0.020 7、0.026 7,均方根误差则分别为0.017 8、0.032 3、0.036 5。结论基于DCNN分割和检测方法能自动测量近视患者眼底全局和局部区域的豹纹分布密度,可以更准确地辅助临床监测和评估眼底豹纹改变对近视发展的影响。
简介:摘要:森林资源评估对于准确掌握森林资源现状和变化,森林可持续经营、森林有序利用意义重大。随着遥感数据资源不断丰富,对遥感影像处理方法越来越先进和完善。遥感影像评价正逐渐取代传统调查方法,成为评估森林资源现有状态和变化的重要工具。本文基于无人机调查影像图,通过专家进行预先评估,建立标注数据,构建和训练了深度卷积神经网络森林资源评价模型。经过实验测试和验证,其准确率达到90.2%,召回率也达到82.8%。对比了传统的评价方法,论文提出的基于深度卷积神经网络的评价方法更加客观、准确,更加有效且符合实际。