論文の概要: Deep Fusion Model for Brain Tumor Classification Using Fine-Grained Gradient Preservation
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2406.19690v1
- Date: Fri, 28 Jun 2024 07:06:02 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-07-01 17:39:39.575323
- Title: Deep Fusion Model for Brain Tumor Classification Using Fine-Grained Gradient Preservation
- Title(参考訳): 微細結晶粒度保存を用いた脳腫瘍分類のための深部核融合モデル
- Authors: Niful Islam, Mohaiminul Islam Bhuiyan, Jarin Tasnim Raya, Nur Shazwani Kamarudin, Khan Md Hasib, M. F. Mridha, Dewan Md. Farid,
- Abstract要約: この研究は、事前訓練されたResNet152V2と修正VGG16モデルを融合した、正確な脳腫瘍分類のための新しいアーキテクチャを提案する。
提案手法は,画像品質向上のために様々な画像処理技術を導入し,FigshareデータセットとKaggleデータセットでそれぞれ98.36%,98.04%の精度を実現している。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.0807707808613597
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Brain tumors are one of the most common diseases that lead to early death if not diagnosed at an early stage. Traditional diagnostic approaches are extremely time-consuming and prone to errors. In this context, computer vision-based approaches have emerged as an effective tool for accurate brain tumor classification. While some of the existing solutions demonstrate noteworthy accuracy, the models become infeasible to deploy in areas where computational resources are limited. This research addresses the need for accurate and fast classification of brain tumors with a priority of deploying the model in technologically underdeveloped regions. The research presents a novel architecture for precise brain tumor classification fusing pretrained ResNet152V2 and modified VGG16 models. The proposed architecture undergoes a diligent fine-tuning process that ensures fine gradients are preserved in deep neural networks, which are essential for effective brain tumor classification. The proposed solution incorporates various image processing techniques to improve image quality and achieves an astounding accuracy of 98.36% and 98.04% in Figshare and Kaggle datasets respectively. This architecture stands out for having a streamlined profile, with only 2.8 million trainable parameters. We have leveraged 8-bit quantization to produce a model of size 73.881 MB, significantly reducing it from the previous size of 289.45 MB, ensuring smooth deployment in edge devices even in resource-constrained areas. Additionally, the use of Grad-CAM improves the interpretability of the model, offering insightful information regarding its decision-making process. Owing to its high discriminative ability, this model can be a reliable option for accurate brain tumor classification.
- Abstract(参考訳): 脳腫瘍は、早期に診断されない場合、早期死亡につながる最も一般的な疾患の1つである。
従来の診断アプローチは非常に時間がかかり、エラーを起こしやすい。
この文脈において、コンピュータビジョンに基づくアプローチは、正確な脳腫瘍分類のための有効なツールとして現れてきた。
既存のソリューションの中には、注目すべき精度を示すものもあるが、計算資源が限られている領域では、モデルをデプロイすることができない。
本研究は,脳腫瘍の高精度かつ迅速な分類の必要性に対処するものである。
この研究は、事前訓練されたResNet152V2と修正VGG16モデルを融合した、正確な脳腫瘍分類のための新しいアーキテクチャを提案する。
提案したアーキテクチャは、脳腫瘍の効果的な分類に不可欠なディープニューラルネットワークに微細勾配が保存されることを保証する、厳密な微調整プロセスを実行する。
提案手法は,画像品質向上のために様々な画像処理技術を導入し,FigshareデータセットとKaggleデータセットでそれぞれ98.36%,98.04%の精度を実現している。
このアーキテクチャは、トレーニング可能なパラメータはわずか280万である。
我々は8ビット量子化を利用して73.881 MBのモデルを作成し、289.45 MBの以前のサイズから大幅に削減し、資源制約のある領域でもエッジデバイスへのスムーズな展開を確実にした。
さらに、Grad-CAMの使用はモデルの解釈可能性を改善し、意思決定プロセスに関する洞察力のある情報を提供する。
高い判別能力のため、このモデルは正確な脳腫瘍分類のための信頼できる選択肢となりうる。
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