DL-CRC: Deep Learning-Based Chest Radiograph Classification for COVID-19 Detection: A Novel Approach
Notice bibliographique
Résumé
With the exponentially growing COVID-19 (coronavirus disease 2019) pandemic, clinicians continue to seek accurate and rapid diagnosis methods in addition to virus and antibody testing modalities. Because radiographs such as X-rays and computed tomography (CT) scans are cost-effective and widely available at public health facilities, hospital emergency rooms (ERs), and even at rural clinics, they could be used for rapid detection of possible COVID-19-induced lung infections. Therefore, toward automating the COVID-19 detection, in this paper, we propose a viable and efficient deep learning-based chest radiograph classification (DL-CRC) framework to distinguish the COVID-19 cases with high accuracy from other abnormal (e.g., pneumonia) and normal cases. A unique dataset is prepared from four publicly available sources containing the posteroanterior (PA) chest view of X-ray data for COVID-19, pneumonia, and normal cases. Our proposed DL-CRC framework leverages a data augmentation of radiograph images (DARI) algorithm for the COVID-19 data by adaptively employing the generative adversarial network (GAN) and generic data augmentation methods to generate synthetic COVID-19 infected chest X-ray images to train a robust model. The training data consisting of actual and synthetic chest X-ray images are fed into our customized convolutional neural network (CNN) model in DL-CRC, which achieves COVID-19 detection accuracy of 93.94% compared to 54.55% for the scenario without data augmentation (i.e., when only a few actual COVID-19 chest X-ray image samples are available in the original dataset). Furthermore, we justify our customized CNN model by extensively comparing it with widely adopted CNN architectures in the literature, namely ResNet, Inception-ResNet v2, and DenseNet that represent depth-based, multi-path-based, and hybrid CNN paradigms. The encouragingly high classification accuracy of our proposal implies that it can efficiently automate COVID-19 detection from radiograph images to provide a fast and reliable evidence of COVID-19 infection in the lung that can complement existing COVID-19 diagnostics modalities.
Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.
Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,002 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,002 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,002 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,003 | 0,002 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,002 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».