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基于 PCA 与 GWO 增强深度特征选择的宫颈细胞学分类

计算机视觉与模式识别 2021-10-25 v1 人工智能

摘要

宫颈癌是全球女性中最致命且最常见的疾病之一。若在早期确诊则完全可治愈,但繁琐且昂贵的检测流程使得人群普筛难以推行。因此,为辅助临床医生工作,本文提出一种全自动框架,利用深度学习与基于进化优化的特征选择进行细胞学图像分类。所提框架从多个卷积神经网络(CNN)模型中提取深度特征,并采用两步特征约简方法以降低计算成本并加速收敛。CNN 模型提取的特征构成大特征空间,其维度经主成分分析(PCA)降低,同时保留 99% 的方差。随后利用进化优化算法灰狼优化器(Grey Wolf Optimizer, GWO)从该特征空间中选取非冗余的最优特征子集,从而提升分类性能。最终,所选特征子集用于训练 SVM 分类器以生成最终预测。所提框架在三个公开基准数据集上评估:Mendeley Liquid Based Cytology(4 类)数据集、Herlev Pap Smear(7 类)数据集与 SIPaKMeD Pap Smear(5 类)数据集,分别取得 99.47%、98.32% 与 97.87% 的分类准确率,由此印证了方法的可靠性。所提方法的相关代码见:https://github.com/DVLP-CMATERJU/Two-Step-Feature-Enhancement

关键词

引用

@article{arxiv.2106.04919,
  title  = {Cervical Cytology Classification Using PCA & GWO Enhanced Deep Features Selection},
  author = {Hritam Basak and Rohit Kundu and Sukanta Chakraborty and Nibaran Das},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2106.04919},
  year   = {2021}
}

备注

28 pages