光电子·激光2023,Vol.34Issue(10) :1111-1120.DOI:10.16136/j.joel.2023.10.0428

注意力引导梯形金字塔融合网络识别新冠肺炎X射线影像

Attention steered trapezoid pyramid fusion network for COVID-19 X-ray image recognition

葛斌 彭曦晨 孙倩倩 袁政
光电子·激光2023,Vol.34Issue(10) :1111-1120.DOI:10.16136/j.joel.2023.10.0428

注意力引导梯形金字塔融合网络识别新冠肺炎X射线影像

Attention steered trapezoid pyramid fusion network for COVID-19 X-ray image recognition

葛斌 1彭曦晨 1孙倩倩 1袁政1
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作者信息

  • 1. 安徽理工大学计算机科学与工程学院,安徽淮南 232000
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摘要

新型冠状病毒肺炎(corona virus disease 2019,COVID-19)严重影响人类社会和经济的发展,威胁人类的健康.如何更准确、快速地排查感染病毒的患者,使用卷积神经网络(convolutional neural net-work,CNN)的方法识别COVID-19胸部X射线影像,完成计算机自动辅助诊断.但是,由于识别精度不高,难以准确判断是否感染了 COVID-19.为了提高网络模型对COVID-19胸部X射线影像的识别性能,首先提出注意力引导梯形金字塔融合网络(attention steered trapezoid pyramid fusion network,ASTP-Net),该网络可以附加在不同的CNN上,有效地利用模型中深层与浅层网络的特点;其次提出注意力引导块(attention steered block,AS Block),通过通道和空间注意力,强调通道和空间中的有效语义信息,弱化无效的干扰信息,高效地聚合加权信息.最终实验结果表明:将ASTPNet附加在VGG16/19、Res-Net34/50和ResNeXt上,识别精度有了显著提升;应用于自建的COVID-19数据集,与其他CNN方法相比,ASTP-ResNet34性能更优,二分类和三分类准确率分别达到了 98.40%和97.10%,能够精准判断是否感染了 COVID-19.

关键词

新型冠状病毒肺炎(COVID-19)/卷积神经网络(CNN)/胸部X射线影像/注意力/融合网络

Key words

corona virus disease 2019(COVID-19)/convolutional neutral network(CNN)/chest X-ray image/attention/fusion network

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基金项目

国家重点研发计划"智能机器人"重点专项(2020YFB1314103)

国家自然科学基金(3210071479)

安徽省自然科学基金(2108085QF258)

安徽省高等学校自然科学研究项目(KJ2020A0299)

出版年

2023
光电子·激光
天津理工大学 中国光学学会

光电子·激光

CSCD北大核心
影响因子:1.437
ISSN:1005-0086
参考文献量1
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