1.一种基于深度学习的精液质量评估方法,其特征在于,包括以下操作步骤:
S1、预处理数据集、选取85名18岁或以上男性参与者的数据,数据包含了每个参与者的活的精子样本的视频,将数据集的60%用于训练,20%作为验证集,20%作为测试集,对训练集视频进行预处理,截取连续的9帧作为一次样本输入;
S2、训练改进的卷积神经网络、使用轻量化卷积网络MobileNet作为主干网络,在最后的全连接层串联加入精子中几种脂肪酸的水平,磷脂脂肪酸的血清水平,之后使用改进的轻量化卷积网络对输入的连续图像帧进行信息提取,前向传播计算损失函数,反向传播使用梯度下降法调整卷积神经网络的参数,使损失函数的结果下降,当损失函数的在训练集和验证集上的计算结果趋于稳定,微调学习率,继续重复训练卷积网络,先前向传播计算损失函数,后反向传播使用梯度下降法调整卷积神经网络的参数,使损失函数的结果下降,直到训练集与验证集的损失趋于平稳,使用测试集测试网络训练的结果,并且给出评价卷积神经网络的评价指标;
S3、样本推理、包含前端设计和后端设计,前端设计为两个网页,分别为加载视频界面和结果展示界面,后端设计为将训练好的深度学习网络,以及训练好的权重参数打包,写入后端框架,加载任意的精液样本视频,调用训练好的卷积神经网络,预测精液的运动活性指标以及精子的形态指标,传递到前端页面。
2.根据权利要求1所述的一种基于深度学习的精液质量评估方法,其特征在于,在步骤S1中其中的数据集还包括参与者精子中几种脂肪酸的水平,磷脂脂肪酸的血清水平,与者血液中测量的性激素血清水平,参与者的年龄,禁欲时间和体重指数。
3.根据权利要求1所述的一种基于深度学习的精液质量评估方法,其特征在于,在步骤S1中该数据集包含超过35GB的视频,每个视频持续两到七分钟,帧速率为每秒50帧,数据集有专业的医疗机构制作整理,具有效性。
4.根据权利要求1所述的一种基于深度学习的精液质量评估方法,其特征在于,在训练过程中的参数设置为:对训练集输入的视频图像进行预处理,调整为224×224×3大小,取连续的9帧图像作为改进的轻量化网络的输入,之后将输入的精子图像随机反转并且裁剪为16×112×112,以实现空间和时间抖动,选用Adam作为优化器完成,0.0001为初始学习率为,当损失函数结果不再下降学习率除以2,预先在UCF101经典动作分类数据集进行预训练。
5.根据权利要求1所述的一种基于深度学习的精液质量评估方法,其特征在于,所述卷积神经网络参数设置为:整个网络有28层,首先是一个3x3的标准卷积,然后堆积深度卷积模块,深度卷积模块有两种,bottleneck_1是步长为1的深度卷积模块,不改变特征图的大小,bottleneck_2是步长为2的深度卷积模块,将输入的特征图下采样,减小输入的特征图的长与宽,网络由多个深度可分离卷积模块堆叠,提取视频图像的时间与空间信息,然后采用平均卷积层将特征图变成1x1,然后连接全连接层,将除视频信息以外的医学健康信息:脂肪酸的水平,磷脂脂肪酸的血清水平,血液中性激素血清水平,样本的年龄,禁欲时间和体重指数这些参数归一化,堆叠在全连接层,最后用softmax层输出预测结果。