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weixin_39822095 2021-10-07 19:51:31
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结直肠癌的早期筛查高度依赖结肠镜检查,但传统诊断模式存在息肉漏诊率高、依赖医生主观经验等问题。基于深度学习的内窥镜图像分析技术为辅助诊断提供了有效手段,其中深度残差网络因其强大的特征提取能力而备受关注,但模型性能受限于繁琐且难以最优的超参数手工调优过程。针对上述挑战,提出一种融合深度残差网络与遗传算法的内窥镜息肉自动检测与分割方法。首先,针对基础分割模型解码器结构简单导致的空间信息丢失问题,构建了一种改进的U-Net式架构,通过引入具有动态通道适配与尺寸对齐机制的跳跃连接、构建四级特征金字塔并采用渐进式上采样策略,实现了编码器细节特征与解码器语义信息的有效融合及多尺度特征重建。在此基础上,设计并实现了一种基于遗传算法的自动化超参数优化方案,该方案采用混合编码策略,以交并比(IoU)为适应度函数,在参数空间中进行全局搜索以获得最优超参数组合。在Kvasir-SEG数据集上的实验结果表明,改进模型的分割性能显著优于基准模型,IoU从0.4578提升至0.9311;经遗传算法优化后,模型性能进一步提升,IoU达到0.9541,且分割边界更为平滑,有效减少了假阳性与漏检。该方法为内窥镜图像的智能精准分析提供了新的技术路径,展现了在计算机辅助诊断领域的应用潜力。

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