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基于改进VGG16的猴痘疾病检测图像数据收集与深度学习模型实现

图像与视频处理 2022-06-07 v1 计算机视觉与模式识别

摘要

当世界仍在试图从 COVID-19 广泛传播造成的破坏中恢复时,猴痘病毒构成了成为新全球大流行的新威胁。尽管猴痘病毒本身不像 COVID-19 那样致命和具传染性,但每天仍有来自许多国家的新增病例报告。因此,如果世界因缺乏适当的预防步骤而面临另一场全球大流行,也不足为奇。近来,机器学习(ML)已在基于图像的诊断中展现出巨大潜力,如癌症检测、肿瘤细胞识别和 COVID-19 患者检测。因此,类似应用可被采用以诊断猴痘相关疾病,因其感染人体皮肤,可获取图像并进一步用于疾病诊断。考虑到这一机会,本工作中我们介绍了一个新开发的公开可用“Monkeypox2022”数据集,可从我们共享的 GitHub 仓库获取。该数据集通过收集来自多个开源和在线门户的图像创建,这些门户即使出于商业目的也不限制使用,从而为构建和部署任何类型 ML 模型时提供更安全的使用与传播路径。此外,我们提出并评估了一个改进 VGG16 模型,包含两项不同研究:研究一与研究二。我们的探索性计算结果表明,所提模型识别猴痘患者的准确率分别为研究一的 97±1.8%97\pm1.8\%(AUC=97.2)和研究二的 88±0.8%88\pm0.8\%(AUC=0.867)。另外,我们利用局部可解释模型无关解释(LIME)阐释了模型的预测与特征提取,有助于更深入理解表征猴痘病毒发作的特定特征。

关键词

引用

@article{arxiv.2206.01862,
  title  = {Image Data collection and implementation of deep learning-based model in detecting Monkeypox disease using modified VGG16},
  author = {Md Manjurul Ahsan and Muhammad Ramiz Uddin and Mithila Farjana and Ahmed Nazmus Sakib and Khondhaker Al Momin and Shahana Akter Luna},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2206.01862},
  year   = {2022}
}