一方面,醫(yī)用紅外熱像技術作為一項方便快捷、無損傷性、可以發(fā)現(xiàn)早期病灶的醫(yī)學檢測手段,具有很高的研究與應用價值。另一方面,頸椎病也成為當代人們常見高發(fā)的一類疾病,嚴重影響人們的健康與生活治療。近年來醫(yī)療產(chǎn)業(yè)信息化發(fā)展迅速,互聯(lián)網(wǎng)借助計算機、手機廣泛普及。在此背景下,本文研究了紅外頸椎智能分析相關算法,并實現(xiàn)了基于紅外頸椎圖像的輔助診療系統(tǒng),為頸椎類病變提供初診時的輔助診斷,以及診后治療階段檢驗康復效果的功能。本文研究了基于紅外頸椎圖像分析的輔助診斷相關算法。首先設計了基于Faster-RCNN深度網(wǎng)絡的識別模型,對采集到的整個人體背面紅外圖像進行感興趣區(qū)域的提取,自動提取出頸椎部位,且到達了較好的分割效果�；诜指畛鰜淼念i椎部位紅外圖像,設計一種基于CNN卷積神經(jīng)網(wǎng)絡進行溫度特征自動提取與分類的算法,并通過引入注意力機制進一步提高了算法性能,實現(xiàn)了對頸椎病癥情況的有效區(qū)分。此外,本文也引入了非線性動力學系統(tǒng)混沌分析的概念,同樣基于Faster-RCNN提取出來的頸椎部位感興趣區(qū)域,進行高熱區(qū)域的分割。采用了馬爾科夫隨機場算法,該算法模型相對于其他聚類算法,能更好地提取出需要的區(qū)域�；诜�... 

【文章來源】：浙江大學浙江省211工程院校985工程院校教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：88 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
致謝
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題研究背景
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 紅外圖像在醫(yī)學領域中的研究
        1.2.2 紅外圖像的計算機輔助診斷研究
    1.3 課題研究目的與內(nèi)容
    1.4 論文組織架構
第2章 理論知識基礎
    2.1 醫(yī)用紅外熱像技術概述
        2.1.1 醫(yī)用紅外熱像儀
        2.1.2 人體熱像圖
    2.2 神經(jīng)網(wǎng)絡與深度學習理論基礎
        2.2.1 人工神經(jīng)網(wǎng)絡
        2.2.2 卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(CNN)
        2.2.3 Faster R-CNN網(wǎng)絡
    2.3 紅外圖像區(qū)域分割聚類算法
        2.3.1 模糊C-均值聚類
        2.3.2 馬爾可夫隨機場(MRF)
    2.4 非線性分析理論基礎
        2.4.1 相空間
        2.4.2 李雅普諾夫指數(shù)
    2.5 本章小結(jié)
第3章 基于深度學習的紅外頸椎病變分類
    3.1 數(shù)據(jù)源介紹
    3.2 紅外圖像預處理
        3.2.1 人體紅外圖像分辨率
        3.2.2 雙三次插值法
    3.3 基于Faster R-CNN的紅外圖像頸椎部位提取
        3.3.1 Faster R-CNN網(wǎng)絡搭建
        3.3.2 ResNet101到ResNet50網(wǎng)絡優(yōu)化
        3.3.3 實驗結(jié)果與分析
    3.4 基于卷積神經(jīng)網(wǎng)絡的頸椎病變情況分類
        3.4.1 卷積神經(jīng)網(wǎng)絡搭建
        3.4.2 算法模型優(yōu)化
        3.4.3 實驗結(jié)果與文獻對比分析
    3.5 本章小結(jié)
第4章 基于非線性混沌分析的頸椎病變研究
    4.1 頸椎紅外圖像最熱區(qū)域分割
        4.1.1 馬爾可夫隨機場分割算法
        4.1.2 仿真結(jié)果與展示
    4.2 基于李雅普諾夫指數(shù)的分析
        4.2.1 時間序列生成
        4.2.2 基于時間序列計算李雅普諾夫指數(shù)
        4.2.3 實驗結(jié)果與分析
    4.3 本章小結(jié)
第5章 頸椎病變紅外分析輔助診療系統(tǒng)設計與實現(xiàn)
    5.1 系統(tǒng)功能需求分析
    5.2 系統(tǒng)架構與設計
        5.2.1 應用層
        5.2.2 業(yè)務層
        5.2.3 算法層
        5.2.4 數(shù)據(jù)層
    5.3 系統(tǒng)頁面展示
    5.4 系統(tǒng)測試
        5.4.1 測試環(huán)境介紹
        5.4.2 系統(tǒng)功能測試
        5.4.3 系統(tǒng)性能測試
    5.5 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)與展望
    6.1 總結(jié)
    6.2 展望
參考文獻
作者簡歷及在學期間所取得的科研成果


【參考文獻】：
期刊論文
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[3]紅外熱像儀在醫(yī)學領域中的應用[J]. 賀婧斐,甄希成,湯海梅.  科技視界. 2015(12)
[4]基于非線性混沌分析的急性低血壓預測[J]. 姜大志,李立宇,彭晨楓.  生物醫(yī)學工程學雜志. 2015(01)
[5]經(jīng)典相空間與希爾伯特空間對比淺析[J]. 王杰芳,李玉曉,賈瑜,趙維娟,胡行,楊德林,梁二軍.  物理與工程. 2014(S2)
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[7]數(shù)值天氣預報和氣候預測可預報性研究的若干動力學方法[J]. 段晚鎖,丁瑞強,周菲凡.  氣候與環(huán)境研究. 2013(04)
[8]基于系統(tǒng)混沌指數(shù)的航空發(fā)動機狀態(tài)監(jiān)測[J]. 李天亮,何立明,程邦勤,鄒仕軍.  航空動力學報. 2008(11)
[9]圖像分割中的馬爾可夫隨機場方法綜述[J]. 李旭超,朱善安.  中國圖象圖形學報. 2007(05)
[10]冠心患者與健康人同步12導聯(lián)ECG信號的李雅普諾夫指數(shù)譜比較研究[J]. 王振洲,李政,魏義祥,林郁正,楊麗霞,魏玲.  中國生物醫(yī)學工程學報. 2004(06)

碩士論文
[1]基于深度學習的手背靜脈識別研究[D]. 曹海軍.北方工業(yè)大學 2015
[2]多尺度熵法用于人體紅外圖像的腰椎病癥研究[D]. 范文會.河北科技大學 2014
[3]紅外線熱像對膝關節(jié)骨性關節(jié)炎（OA）診斷價值的研究[D]. 鄭烽禮.福建醫(yī)科大學 2007



本文編號：3644214