論文の概要: A Hybrid Convolutional Neural Network with Meta Feature Learning for
Abnormality Detection in Wireless Capsule Endoscopy Images
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2207.09769v1
- Date: Wed, 20 Jul 2022 09:25:57 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2022-07-21 12:36:15.047747
- Title: A Hybrid Convolutional Neural Network with Meta Feature Learning for
Abnormality Detection in Wireless Capsule Endoscopy Images
- Title(参考訳): 無線カプセル内視鏡画像における異常検出のためのメタ特徴学習を用いたハイブリッド畳み込みニューラルネットワーク
- Authors: Samir Jain, Ayan Seal, Aparajita Ojha
- Abstract要約: 無線カプセル内視鏡画像における異常検出のためのハイブリッド畳み込みニューラルネットワークを提案する。
3つの並列畳み込みニューラルネットワークで構成され、それぞれに特有の特徴学習能力がある。
ネットワークトリオは、クラス内の分散を効果的に処理し、胃腸の異常を効率的に検出する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 8.744537620217674
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Wireless Capsule Endoscopy is one of the most advanced non-invasive methods
for the examination of gastrointestinal tracts. An intelligent computer-aided
diagnostic system for detecting gastrointestinal abnormalities like polyp,
bleeding, inflammation, etc. is highly exigent in wireless capsule endoscopy
image analysis. Abnormalities greatly differ in their shape, size, color, and
texture, and some appear to be visually similar to normal regions. This poses a
challenge in designing a binary classifier due to intra-class variations. In
this study, a hybrid convolutional neural network is proposed for abnormality
detection that extracts a rich pool of meaningful features from wireless
capsule endoscopy images using a variety of convolution operations. It consists
of three parallel convolutional neural networks, each with a distinctive
feature learning capability. The first network utilizes depthwise separable
convolution, while the second employs cosine normalized convolution operation.
A novel meta-feature extraction mechanism is introduced in the third network,
to extract patterns from the statistical information drawn over the features
generated from the first and second networks and its own previous layer. The
network trio effectively handles intra-class variance and efficiently detects
gastrointestinal abnormalities. The proposed hybrid convolutional neural
network model is trained and tested on two widely used publicly available
datasets. The test results demonstrate that the proposed model outperforms six
state-of-the-art methods with 97\% and 98\% classification accuracy on KID and
Kvasir-Capsule datasets respectively. Cross dataset evaluation results also
demonstrate the generalization performance of the proposed model.
- Abstract(参考訳): ワイヤレスカプセル内視鏡は消化管検査における最も先進的な非侵襲的方法の1つである。
無線カプセル内視鏡画像解析において、ポリープ、出血、炎症等の消化管異常を検出するインテリジェントコンピュータ支援診断システムが高能率である。
異常は形状、大きさ、色、テクスチャが大きく異なり、一部は通常の領域と視覚的に類似しているように見える。
これはクラス内変異のためにバイナリ分類器を設計する際の課題となる。
本研究では,様々な畳み込み操作を用いて,無線カプセル内視鏡画像から有意な特徴の豊富なプールを抽出する異常検出のためのハイブリッド畳み込みニューラルネットワークを提案する。
3つの並列畳み込みニューラルネットワークで構成され、それぞれに特徴学習能力がある。
第1のネットワークは奥行き分離可能な畳み込み、第2のネットワークはコサイン正規化畳み込み演算を用いる。
第3のネットワークに新たなメタ特徴抽出機構を導入し、第1および第2のネットワークとその前層から生成された特徴から得られた統計情報からパターンを抽出する。
ネットワークトリオはクラス内分散を効果的に処理し、消化管異常を効率的に検出する。
提案するハイブリッド畳み込みニューラルネットワークモデルは、広く使用されている2つのデータセットでトレーニングされ、テストされる。
実験の結果,kidとkvasir-capsuleデータセットの分類精度が97\%,98\%の6つの最先端手法を上回った。
クロスデータセット評価の結果は,提案モデルの一般化性能も示す。
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