可解释的AI用于使用梯度加权类激活映射进行皮肤疾病分类,并在数字健康中转移学习以识别轮
S M Saiful Islam Badhon1, Sharun Akter Khushbu2, S M Shaqib2
1Department of Data Science, University of North Texas, Denton, TX, USA.
Digital health
|December 15, 2025
概括
这项研究表明,VGG-16-Aug具有平衡的数据集,可以有效地诊断皮肤疾病,使用有限的资源. 预处理和数据增强显著提高了准确性,证明了医学成像的低资源方法.
科学领域:
- 计算机视觉 计算机视觉
- 医疗成像医学成像
- 机器学习 机器学习
背景情况:
- 医疗数据隐私问题限制了训练计算机视觉模型的数据可用性.
- 皮肤疾病的诊断通常需要专门的专业知识,并且可以从自动化系统中受益.
- 资源有限和数据稀缺对开发强大的诊断AI构成挑战.
研究的目的:
- 评估使用低资源计算机视觉技术用于皮肤疾病诊断的可行性.
- 评估数据预处理和增强对模型性能的影响.
- 为了比较五种转移学习模型在诊断各种皮肤疾病方面的有效性.
主要方法:
- 使用了五种转移学习模型:VGG19,VGG16,谷歌网,XceptionNet和Inception.
- 创建了不平衡 (4092个样本) 和平衡 (5182个样本) 的数据集.
- 应用数据增强,图像调整大小,消除噪音和模糊技术进行预处理.
- 对预处理数据的评估模型性能,包括增强平衡数据.
主要成果:
- VGG-19在不平衡的数据集上实现了95.00%的准确性.
- VGG-16-Aug在平衡,增强数据集上达到97.07%的准确性,优于其他模型.
- 预处理和增强增强了图像质量,从而提高了准确性.
结论:
- 低资源方法与预处理相结合,有效诊断皮肤疾病.
- 具有平衡,增强数据集的VGG-16-Aug模型显示了皮肤疾病诊断的重大潜力.
- 可解释人工智能 (Grad-CAM) 有助于解释模型结果和解决数据稀缺问题.
