[發明專利]一種面向樣本不均衡的不合格免疫組化圖像識別系統

在審

• 申請號: 202310235648.6
• 申請日: 2023-03-13
• 公開（公告）號: CN116612311A
• 公開（公告）日: 2023-08-18
• 發明（設計）人: 張金波;郭曉雷;曹雨齊;葛維挺;侯迪波
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: G06V10/764
• 分類號: G06V10/764;G06V10/774;G06V10/82;G06N3/0464;G06N3/08
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 邱啟旺

1.一種面向樣本不均衡的不合格免疫組化圖像識別系統，其特征在于，所述系統包括：

圖像增強模塊，對原始圖像進行垂直水平翻轉、隨機平移、隨機裁減、色域抖動和/或隨機亮度增減；

圖像識別模塊，將增強后的圖片輸入EfficientNet卷積神經網絡中，通過若干移動翻轉瓶頸卷積模塊提取圖像特征，經過全連接層和Softmax激活函數，并基于Focal?Loss損失函數，得到不合格免疫組化圖像的識別結果。

2.根據權利要求1所述的一種面向樣本不均衡的不合格免疫組化圖像識別系統，其特征在于，對原始圖像進行隨機平移包括：

設置移動距離閾值，在移動距離閾值內隨機將圖像沿水平和垂直方向平移，并填充圖像中的空缺區域。

3.根據權利要求1所述的一種面向樣本不均衡的不合格免疫組化圖像識別系統，其特征在于，對原始圖像進行色域抖動包括：

將圖像變換到HSV顏色空間，取出代表色調的H通道，并設置色域抖動閾值范圍，在色域抖動閾值范圍內隨機改變圖像的色調。

4.根據權利要求1所述的一種面向樣本不均衡的不合格免疫組化圖像識別系統，其特征在于，對原始圖像進行隨機亮度增減包括：

將圖像變換到HSV顏色空間，取出代表明度的V通道，并設置隨機亮度閾值范圍，在隨機亮度閾值范圍內隨機增加或減小原始圖像的明度。

5.根據權利要求1-4任一項所述的一種面向樣本不均衡的不合格免疫組化圖像識別系統，其特征在于，所述圖像增強模塊包括：

對原始圖像按自定義的概率進行垂直水平翻轉、隨機平移、隨機裁減、色域抖動和/或隨機亮度增減。

6.根據權利要求1所述的一種面向樣本不均衡的不合格免疫組化圖像識別系統，其特征在于，所述EfficientNet卷積神經網絡采用EfficientNet-B5模型結構。

7.根據權利要求1或6所述的一種面向樣本不均衡的不合格免疫組化圖像識別系統，其特征在于，所述圖像識別模塊包括：

將增強后的圖片輸入EfficientNet卷積神經網絡中，經依次連接的3×3卷積層、第一批歸一化層和Swish激活函數得到特征圖，將特征圖輸入依次連接的7個MBConv模塊、1×1卷積層、第二批歸一化層、全局平均池化層得到特征向量，最后通過全連接層和Softmax激活函數，得到識別結果。

8.根據權利要求7所述的一種面向樣本不均衡的不合格免疫組化圖像識別系統，其特征在于，所述MBConv模塊具體為：

當擴展比例為1時，MBConv模塊包括依次連接的k×k深度卷積層、SE模塊、隨機失活層；

當擴展比例大于1時，MBConv模塊通過1×1卷積層增加輸出通道數量，再經依次連接的批歸一化層、Swish激活函數、k×k深度卷積層、SE模塊，然后通過1×1卷積層恢復特征圖通道數，得到輸出特征圖；

當輸入特征圖和輸出特征圖相同時，所述MBConv模塊還包括一捷徑分支和隨機失活層；所述捷徑分支從輸入端直接連接到輸出端。

9.根據權利要求8所述的一種面向樣本不均衡的不合格免疫組化圖像識別系統，其特征在于，所述SE模塊包括依次連接的全局平均池化層、兩層1×1卷積層和Sigmoid激活函數。

10.根據權利要求1所述的一種面向樣本不均衡的不合格免疫組化圖像識別系統，其特征在于，所述Focal?Loss損失函數的表達式如下：

FL(y,p)＝-(1-p_t)^γlog(p_t)

式中，γ為可調節因子，(1-p_t)^γ為調制系數，p_t為置信度。