二维和三维卷积神经网络相结合的CT图像肺结节检测方法

针对现有方法在大量肺部数据中存在的检测肺结节效率不高及大量假阳性的问题，提出了一种基于端到端的二维全卷积对象定位网络(2D FCN)与三维立体式目标分类卷积神经网络(3D CNN)相结合的肺结节检测方法。首先采用2D全卷积神经网络对所有CT图像进行初步检测，快速识别和定位CT图像中的疑似结节区域，输出一张与原图尺寸相同且被标记好的图像。然后计算疑似结节区域的坐标，根据坐标值提取疑似结节的三维立体图像块训练构建的3D卷积神经网络框架。最后利用训练的3D模型对候选结节做二分类处理以去除假阳性。在LIDC-IDRI数据集上，结节初步检测召回率在平均每位患者为36.2个假阳性时可达98.2%;在假阳性去除之后，假阳性为1和4时分别达到了87.3%和97.0%的准确率。LIDC-IDRI数据库上的实验结果表明，所提方法对三维CT图像的肺结节检测具有更高的适用性，取得了较高的召回率和准确率，优于目前相关文献报道的方法。该框架易于扩展到其他3D医疗图像的目标检测任务中，对辅助医师诊治具有重要的应用价值。