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APTOS Retinopathy Detection

Ein Kaggle-Experiment, das Netzhautbilder in fünf Grade diabetischer Retinopathie einteilt. DenseNet und Mixup verarbeiten einen Datensatz mit uneinheitlicher Bildqualität; das quadratisch gewichtete Kappa misst die Übereinstimmung mit den Labels.

Eintrag vom

Augenhintergrundaufnahme von Frank Wood auf Wikipedia mit Anzeichen einer mäßigen Retinopathie.
APTOS Retinopathy Detection

Beitrag zum Kaggle-Codewettbewerb APTOS 2019 Blindness Detection der Asia Pacific Tele-Ophthalmology Society. Aufgabe: Netzhautaufnahmen nach dem Schweregrad der diabetischen Retinopathie einstufen (0 keine, 1 leicht, 2 mäßig, 3 schwer, 4 proliferativ), um sie früh zu erkennen und Sehverlust vorzubeugen.

Images of Retina findings for training a classifier

Trainingsbilder mit Befunden der Netzhaut.

Daten

Die Bilder stammen aus mehreren Kliniken, wurden über einen langen Zeitraum mit verschiedenen Kameras aufgenommen und enthalten Artefakte, Unschärfe sowie Unter- und Überbelichtung. Auch die Einstufungen sind verrauscht.

Vorgehen

  • Modell: DenseNet-121 mit vortrainierten Gewichten; zuerst werden nur die letzten Schichten trainiert, dann alle.
  • Regularisierung: mixup (Zhang et al.), das auf Mischungen aus Bildpaaren und ihren Einstufungen trainiert, dazu Bildaugmentierung mit imgaug.
  • Maß: quadratisch gewichtetes Kappa (QWK), die Übereinstimmung zwischen menschlicher Einstufung und Vorhersage, von 0 bei zufälliger Übereinstimmung bis 1 bei vollständiger. Es wird nach jeder Epoche berechnet, der beste Stand bleibt erhalten.
  • Vorhersage: Mittel über vier gespiegelte Fassungen jedes Bildes.
  • Aufbau: Keras, GPU, auf Grundlage des Kaggle-Docker-Images. Kernel

Ergebnis

Rang in der Wertung Wert (QWK)
1089 0,903

Lauf des Kernels: privater Wert 0,872, öffentlicher Wert 0,721; Laufzeit 23.810 Sekunden auf GPU.

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