Document
An intelligent healthcare checker for COVID-19 using deep learning techniques.
Publisher
Sultan Qaboos University.
Gregorian
2021
Language
English
Subject
English abstract
Deep learning has grown rapidly in recent years, with excellent results for many computer vision
applications, such as image classification and object detection. One aspect of the increased
popularity of deep learning is its ability to mitigate the need for handcrafted features. It reduces
the manual work of identity recognition and facilitates automatic processing. Inspired by the
advantages of the hierarchical feature extraction of deep learning, this work investigates the
development of a Convolutional Neural Network (CNN) algorithm to solve the problem of Covid 19 detection based on deep learning techniques. The proposed system takes raw grey scale x-ray
images as input and classifies the images to Covid-19 or non-Covid-19. The data consists of grey
scale chest x-ray images of normal people, Covid-19 patients, and other images for pneumonia
and normal patients. We started with an extensive literature review of the latest Artificial
Intelligence and computer vision techniques for Covid-19 detection. The data is available from
open source. Deep transfer learning using pre-trained CNN – such as VGG-16, VGG-19,
RESNET-50, Inception V3 and Exception – were used. The results obtained were promising for
most of networks. Some layers were added to the pretrained networks to improve performance.
Multiple design iterations were conducted to improve the model's performance. The best design
model achieved better performance compared to state-of-the-art pre-trained models using same
data. Indeed, after a training phase of less than 100 epochs, our model utilizing VGG19 network
was capable of providing 87.08% accuracy, 87.50% Precision, 87.00% Recall and 87.25 F1. The
most challenge of this work was data sample number and this challenge is due to non-availability
of reliable data.
Member of
Resource URL
Arabic abstract
نما التعلم العميق بسرعة في السنوات الأخيرة ، مع نتائج ممتازة للعديد من تطبيقات الرؤية الحاسوبية ، مثل تصنيف الصور
واكتشاف الأشياء. يتمثل أحد جوانب الشعبية المتزايدة للتعلم العميق في قدرته على التخفيف من الحاجة إلى الميزات المصنوعة
يدويًا. التعلم العميق يقلل من العمل اليدوي للتعرف على الهوية ويسهل المعالجة التلقائية هذا النظام مستوحى من مزايا استخراج
الميزات الهرمية للتعلم العميق من خلال تعلم الآلة بذاتها.
يبحث هذا العمل في تطوير خوارزمية الشبكة العصبية المتطورة لحل مشكلة اكتشاف مرض كوفيد91- استنادًا إلى تقنيات التعلم
العميق، بحيث يأخذ النظام المقترح صور األشعة السينية ذات المقياس الرمادي الخام كمدخلات ويصنف الصور إلى مرضى
كوفيد91- أو غير مرضى، تتكون البيانات من صور بالأشعة السينية للصدر ذات مقياس رمادي لأشخاص عاديين ومرضى
كوفيد91- وصور أخرى لاللتهاب الرئوي والمرضى العاديين.
بدأنا بمراجعة شاملة لألدبيات ألحدث تقنيات الذكاء الاصطناعي ورؤية الكمبيوتر للكشف عن المصابين ب كوفيد.91-
مسبقً – مثل شبكات الهندسة تم استخدام البيانات المتاحة من المصادر المفتوحة ومن ثم استخدام التعلم العميق للنقل المدرب ا
البصرية 91 و91 ، الشبكة العصبية المتبقية وغيرها من الشبكات، كانت النتائج التي تم الحصول عليها واعدة لمعظم الشبكات.
اختبارها مسبقً ، ايضا تم إجراء تكرارات متعددة للتصميم لتحسين تمت إضافة بعض الطبقات إلى الشبكات التي تم ا لتحسين الأداء
بأحدث النماذج المدربة مسبقً أداء النم ا باس
وذج. حقق أفضل نموذج تصميم أدا تخدام نفس البيانات. في الواقع بعد ًء أفضل مقارنةً
مرحلة تدريب أقل من 911 حقبة، كان نموذجنا الذي يستخدم شبكة الهندسة البصرية 91 قاد ًرا على توفير دقة .٪80.18 كان
التحدي الأكبر في هذا العمل هو عدد عينات البيانات وهذا التحدي يرجع إلى عدم توفر بيانات موثوقة لمرضى كوفيد 91 في
الوقت الحالي.
واكتشاف الأشياء. يتمثل أحد جوانب الشعبية المتزايدة للتعلم العميق في قدرته على التخفيف من الحاجة إلى الميزات المصنوعة
يدويًا. التعلم العميق يقلل من العمل اليدوي للتعرف على الهوية ويسهل المعالجة التلقائية هذا النظام مستوحى من مزايا استخراج
الميزات الهرمية للتعلم العميق من خلال تعلم الآلة بذاتها.
يبحث هذا العمل في تطوير خوارزمية الشبكة العصبية المتطورة لحل مشكلة اكتشاف مرض كوفيد91- استنادًا إلى تقنيات التعلم
العميق، بحيث يأخذ النظام المقترح صور األشعة السينية ذات المقياس الرمادي الخام كمدخلات ويصنف الصور إلى مرضى
كوفيد91- أو غير مرضى، تتكون البيانات من صور بالأشعة السينية للصدر ذات مقياس رمادي لأشخاص عاديين ومرضى
كوفيد91- وصور أخرى لاللتهاب الرئوي والمرضى العاديين.
بدأنا بمراجعة شاملة لألدبيات ألحدث تقنيات الذكاء الاصطناعي ورؤية الكمبيوتر للكشف عن المصابين ب كوفيد.91-
مسبقً – مثل شبكات الهندسة تم استخدام البيانات المتاحة من المصادر المفتوحة ومن ثم استخدام التعلم العميق للنقل المدرب ا
البصرية 91 و91 ، الشبكة العصبية المتبقية وغيرها من الشبكات، كانت النتائج التي تم الحصول عليها واعدة لمعظم الشبكات.
اختبارها مسبقً ، ايضا تم إجراء تكرارات متعددة للتصميم لتحسين تمت إضافة بعض الطبقات إلى الشبكات التي تم ا لتحسين الأداء
بأحدث النماذج المدربة مسبقً أداء النم ا باس
وذج. حقق أفضل نموذج تصميم أدا تخدام نفس البيانات. في الواقع بعد ًء أفضل مقارنةً
مرحلة تدريب أقل من 911 حقبة، كان نموذجنا الذي يستخدم شبكة الهندسة البصرية 91 قاد ًرا على توفير دقة .٪80.18 كان
التحدي الأكبر في هذا العمل هو عدد عينات البيانات وهذا التحدي يرجع إلى عدم توفر بيانات موثوقة لمرضى كوفيد 91 في
الوقت الحالي.
Category
Theses and Dissertations