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宫颈细胞自动化识别系统:YOLOv3驱动的智能诊断平台
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更新于2024-08-26
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本文主要探讨了一种基于YOLOv3的宫颈细胞识别系统,其核心目的是提高宫颈癌筛查的效率和准确性。宫颈癌是全球女性健康的一大威胁,尤其在发展中国家,由于医疗资源匮乏,宫颈癌的早期诊断显得尤为重要。该系统的设计灵感来源于计算机科学技术与物联网技术的融合,旨在通过自动化和深度学习技术改善宫颈细胞检测流程。 系统的关键组成部分包括智能机械运动设备,用于精确操控和采集宫颈细胞样本,精密流体控制泵确保取样的精确性和安全性。此外,深度学习技术中的YOLOv3算法被选为核心技术,这是一种目标检测模型,以其高效和实时性著称。YOLOv3在此系统中负责对采集到的宫颈细胞图像进行特征提取和识别,有助于快速发现异常细胞,减少人工诊断的工作量。 系统架构设计上,上位机采用C#语言编写,通过RS485串口通信技术与下位机(即自动化采样平台)相连,实现了对整个取样和识别过程的智能化控制。这个通信机制使得整个操作流程得以无缝衔接,从细胞样本的采集到图像分析,都在一个自动化平台上完成。 文章强调了该系统的实用性,通过实验验证了其在宫颈细胞识别方面的高效性和准确性,这对于推动宫颈癌早期筛查的普及和降低宫颈癌死亡率具有重要意义。总体来说,这项研究不仅展示了深度学习在医疗领域中的应用潜力,也为未来的医疗自动化提供了新的思路和解决方案。
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电子设计工程
Electronic Design Engineering
第 29卷
Vol.29
第 3期
No.3
2021年 2月
Feb. 2021
收稿日期:2020-03-26 稿件编号:202003196
基金项目:深圳市基础研究项目(JCYJ20180302173424902);武汉市应用基础前沿专项(2019010701011386)
作者简介:吴文韬(1994—),男,湖北武汉人,硕士研究生。研究方向:互联网技术开发。
宫颈癌是全球女性的第四大常见癌症,每年约
有 528 000 例新病例,约有 85%的新病例发生在欠发
达国家。在这些国家,高死亡率主要归因于缺乏熟
练的医务人员和适当的医疗预筛查程序。随着计算
机科学技术与物联网技术与时俱进的发展,基于自
动化检测和基于深度学习的图像技术也越来越多地
应用到医疗诊断和对病人病变的细胞进行筛查的过
程中
[1]
。如果能在宫颈细胞病变的早期通过相关检
测的手段,发现存在异常的细胞从而进行相应的治
疗,将大大降低女性因为宫颈癌而病亡的概率
[2]
。及
早地进行宫颈癌筛查对于女性预防宫颈发生癌变有
非常重要的作用。
该系统主要是基于 RS485 与基于 C#语言编写的
上位机系统建立串口通信,来完成对宫颈细胞样本
的多步进样等一系列实验操作,再采用 darkent53 模
型作为 YOLOv3 网络的基础特征提取模 块
[3]
。对细
胞的 病理变 化进 行了图 像算 法的相 关研 究从而 有
效地节省了人工参与诊疗的时间,并能达到预期的
效果。
1 系统架构设计
该系统主要运用了 C#上位机设计、下位机自动
化采样平台、YOLOv3 图像算法等,主要由 3 部分构
基于 YOLOv3 的宫颈细胞识别系统
吴文韬,刘 威
(武汉大学 物理科学与技术学院,湖北 武汉 430072)
摘要:针对宫颈细胞进行取样和识别,并结合图像算法等相关技术,设计一种有效的宫颈细胞取样
检测系统,利用智能机械运动设备、精密流体控制泵、深度学习等设计并搭建了一个自动化操作平
台,通过 RS485 与基于 C#语言编写的上位机系统建立串口通信,来完成对宫颈细胞的进样采集等
一系列实验操作,并对采集到的宫颈细胞图像使用 YOLOv3 算法识别检测。实验结果证明了该系
统的可行性与实用价值。
关键词:YOLOv3;自动化;宫颈细胞;深度学习
中图分类号:TP273 文献标识码:A 文章编号:1674-6236(2021)03-0051-05
DOI:10.14022/j.issn1674-6236.2021.03.011
Design of cervical cells recognition system based on YOLOv3
WU Wentao,LIU Wei
(School of Physics and Technology,Wuhan University,Wuhan 430072,China)
Abstract: In view of sampling and identification of cervical cells,combined with image algorithms and
other related technologies,an effective cervical cell sampling and detection system is now designed. An
automated operation is built by intelligent mechanical motion equipment,precision fluid control pumps,
deep learning and other designs. The platform establishes serial communication through RS485 and the
host computer system based on C# language to complete a series of experimental operations such as
sampling and collection of cervical cells,and uses YOLOv3 to identify and detect the images of cervical
cells. The experimental results prove the feasibility and practical value of the system.
Keywords: YOLOv3;automation;cervical cells;deep learning
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