Khóa luận tốt nghiệp: Xác định vị trí bất thường do COVID-19 trên ảnh X-quang ngực

• Tác giả: Võ Quốc An
• Người hướng dẫn: TS. Mai Tiến Dũng
• Trường học: Đại học Quốc gia TP. Hồ Chí Minh
• Chuyên ngành: Khoa học máy tính
• Đề tài: Khóa luận tốt nghiệp khoa học máy tính xác định vị trí bất thường do covid 19 trên ảnh x quang ngực
• Loại tài liệu: khóa luận tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2021
• Địa điểm: TP. Hồ Chí Minh

• LỜI CẢM ƠN
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
• 1.1. Đặt vấn đề
• 1.2. Thách thức, phạm vi và mục tiêu
• 1.3. Đóng góp của khóa luận
• 1.4. Cấu trúc khóa luận
• 2. CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT VÀ CÁC NGHIÊN CỨU LIÊN QUAN
• 2.1. Các mô hình máy học
• 2.1.1. Mô hình CNN
• 2.1.2. Mô hình RetinaNet
• 2.1.3. Pyramid Network Backbone
• 2.1.4. Mô hình YOLOv5
• 2.1.5. Mô hình EfficientNet
• 3. CHƯƠNG 3: PHƯƠNG PHÁP XÂY DỰNG MÔ HÌNH
• 3.1. Huấn luyện mô hình
• 3.1.1. Study model: Xây dựng hệ thống phân loại
• 3.1.2. Image model: Xây dựng hệ thống nhận dạng
• 3.1.3. Dự đoán mô hình
• 4. CHƯƠNG 4: THỰC NGHIỆM VÀ ĐÁNH GIÁ
• 4.1. Study model: Mô hình phân lớp
• 4.2. Image model: Mô hình nhận dạng
• 4.3. So sánh kết quả mAP dựa trên độ phân giải ảnh
• 4.4. Đánh giá mô hình dựa trên mô hình phân lớp với mô hình nhận dạng YOLOv5
• 4.5. Đánh giá mô hình dựa trên sự kết hợp mô hình phân lớp với mô hình nhận dạng YOLOv5
• 4.6. Đánh giá mô hình dựa trên mô hình phân lớp với mô hình nhận dạng EfficientDet
• 4.7. Đánh giá mô hình dựa trên sự kết hợp tất cả mô hình
• 5. CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN
• 5.1. Kết luận
• 5.2. Kết quả đạt được
• 5.3. Kết quả chưa đạt được
• DANH SÁCH HÌNH VẼ
• DANH SÁCH BẢNG
• DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT
• TÓM TẮT KHÓA LUẬN

I. Tổng quan về xác định vị trí bất thường do COVID 19 trên ảnh X quang

Khóa luận này tập trung vào việc xác định vị trí bất thường do COVID-19 trên ảnh X-quang ngực. COVID-19 đã gây ra nhiều thách thức trong việc chẩn đoán và điều trị bệnh. Việc sử dụng công nghệ AI và học máy trong phân tích ảnh y tế đang trở thành một xu hướng quan trọng. Hệ thống xác định vị trí bất thường sẽ giúp bác sĩ đưa ra quyết định nhanh chóng và chính xác hơn.

1.1. Định nghĩa và tầm quan trọng của bài toán xác định vị trí

Bài toán xác định vị trí bất thường trên ảnh X-quang ngực liên quan đến việc phát hiện các dấu hiệu của COVID-19. Điều này rất quan trọng trong việc chẩn đoán sớm và điều trị kịp thời cho bệnh nhân.

1.2. Tình hình hiện tại về COVID 19 và ảnh hưởng đến y tế

COVID-19 đã ảnh hưởng nghiêm trọng đến sức khỏe cộng đồng. Việc chẩn đoán nhanh chóng thông qua ảnh X-quang là cần thiết để giảm thiểu tác động của dịch bệnh.

II. Thách thức trong việc xác định vị trí bất thường trên ảnh X quang

Việc xác định vị trí bất thường trên ảnh X-quang ngực gặp nhiều thách thức. Đầu tiên, dữ liệu ảnh có thể không đồng nhất và có nhiều vùng bất thường. Thứ hai, việc lựa chọn phương pháp phù hợp để phân tích ảnh là rất quan trọng. Cuối cùng, yêu cầu về cấu hình máy tính cũng là một yếu tố cần xem xét.

2.1. Vấn đề về dữ liệu ảnh y tế

Bộ dữ liệu ảnh X-quang có thể chứa nhiều vùng bất thường, điều này làm cho việc phân tích trở nên phức tạp hơn. Cần có các phương pháp xử lý dữ liệu hiệu quả để cải thiện độ chính xác.

2.2. Khó khăn trong việc lựa chọn phương pháp phân tích

Có nhiều phương pháp khác nhau để xác định vị trí bất thường. Việc lựa chọn phương pháp phù hợp là một thách thức lớn, đặc biệt là khi chưa có đánh giá hoàn thiện cho nhiều phương pháp.

III. Phương pháp sử dụng AI trong xác định vị trí bất thường

Khóa luận này áp dụng các mô hình học sâu như YOLOv5 và EfficientNet để xác định vị trí bất thường trên ảnh X-quang. Các mô hình này đã được chứng minh là hiệu quả trong việc phát hiện đối tượng và phân loại hình ảnh. Việc kết hợp các mô hình này sẽ giúp cải thiện độ chính xác trong chẩn đoán.

3.1. Mô hình YOLOv5 trong phát hiện bất thường

YOLOv5 là một trong những mô hình tiên tiến nhất hiện nay trong việc phát hiện đối tượng. Mô hình này cho phép phát hiện nhanh chóng và chính xác các bất thường trên ảnh X-quang.

3.2. Mô hình EfficientNet và ứng dụng trong y tế

EfficientNet là một mô hình CNN mạnh mẽ, giúp cải thiện hiệu suất và độ chính xác trong việc phân loại hình ảnh. Việc áp dụng mô hình này trong phân tích ảnh y tế sẽ mang lại nhiều lợi ích.

IV. Ứng dụng thực tiễn và kết quả nghiên cứu

Kết quả nghiên cứu cho thấy việc áp dụng các mô hình học sâu trong xác định vị trí bất thường trên ảnh X-quang mang lại hiệu quả cao. Hệ thống đã được thử nghiệm với dữ liệu thực tế và cho kết quả khả quan. Điều này mở ra hướng đi mới trong việc ứng dụng công nghệ AI trong y tế.

4.1. Kết quả thử nghiệm với dữ liệu thực tế

Hệ thống đã được thử nghiệm trên bộ dữ liệu X-quang ngực và cho thấy độ chính xác cao trong việc phát hiện bất thường do COVID-19.

4.2. Ứng dụng trong chẩn đoán y tế

Hệ thống xác định vị trí bất thường có thể được tích hợp vào quy trình chẩn đoán y tế, giúp bác sĩ đưa ra quyết định nhanh chóng và chính xác hơn.

V. Kết luận và hướng phát triển trong tương lai

Khóa luận đã chỉ ra rằng việc áp dụng công nghệ AI trong xác định vị trí bất thường do COVID-19 trên ảnh X-quang là khả thi và hiệu quả. Trong tương lai, cần tiếp tục nghiên cứu và phát triển các mô hình mới để cải thiện độ chính xác và hiệu suất của hệ thống.

5.1. Tóm tắt kết quả đạt được

Khóa luận đã đạt được những kết quả khả quan trong việc xác định vị trí bất thường, mở ra hướng đi mới cho nghiên cứu trong lĩnh vực này.

5.2. Định hướng phát triển tiếp theo

Cần tiếp tục nghiên cứu và phát triển các mô hình học sâu mới, cũng như cải thiện quy trình xử lý dữ liệu để nâng cao hiệu quả chẩn đoán.