Đồ án tốt nghiệp - Thiết kế ứng dụng chẩn đoán hình ảnh X quang phổi sử dụng deep learning

BỘ GIÁO DỤC &amp ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP. HỒ CHÍ MINH
KHOA ĐIỆN - ĐIỆN TỬ
BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP Y SINH
———————————–

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
NGÀNH KỸ THUẬT Y SINH

ĐỀ TÀI:

THIẾT KẾ ỨNG DỤNG CHẨN ĐOÁN
HÌNH ẢNH X QUANG PHỔI SỬ DỤNG
DEEP LEARNING
GVHD: TS. Nguyễn Mạnh Hùng
SVTH1: Hoàng Đình Thức
MSSV1: 19129003
SVTH2: Lê Thị Anh Thư
MSSV2: 19129053

TP. Hồ Chí Minh - 07/2023

TRƯỜNG ĐH SPKT TP. HỒ CHÍ MINH
KHOA ĐIỆN-ĐIỆN TỬ
BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA
VIỆT NAM
Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

—————————————–
Tp. HCM, ngày 02 tháng 07 năm 2023

NHIỆM VỤ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP
Họ tên sinh viên 1:

Hoàng Đình Thức

MSSV: 19129003

Họ tên sinh viên 2:

Lê Thị Anh Thư

MSSV: 19129053

Chuyên ngành:

Kỹ thuật Y Sinh

Mã ngành: 7520212D

Hệ đào tạo:

Đại học chính quy

Mã hệ: 1

Khóa:

2019

Lớp: 191290

I. TÊN ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ ỨNG DỤNG CHẨN ĐOÁN HÌNH ẢNH X QUANG PHỔI
SỬ DỤNG DEEP LEARNING
II. NHIỆM VỤ:
1. Các số liệu ban đầu:
• Tập dữ liệu X quang lồng ngực: NIH Chest X-ray.
• Các mô hình phân loại: ResNet-50, VGG19, DenseNet-121, EfficientNet-B0.
• Phương pháp đánh giá mô hình: AUC-ROC, Grad-CAM.
• Ngôn ngữ lập trình sử dụng: Python, Java, HTML, CSS.
• Các framework và thư viện chính được sử dụng: Pytorch, Flask, Waitress, ReactJS, Express JS.
• Cơ sở dữ liệu: MongoDB, sử dụng dịch vụ MongoDB Atlas để quản lý.
• Cộng cụ đóng gói và triển khai ứng dụng web: Docker.
2. Nội dung thực hiện:
• Tìm hiểu và xử lý tập dữ liệu NIH Chest X-ray.
• Thí nghiệm huấn luyện với các mô hình phân loại trên tập dữ liệu đã được xử lý.
• Đánh giá kết quả thí nghiệm việc huấn luyện mô hình.

• Xây dựng API đưa ra dự đoán từ mô hình đã huấn luyện.
• Xây dựng Backend cho ứng dụng.
• Xây dựng Frontend cho ứng dụng.
• Kiểm thử, đánh giá toàn hệ thống và tiến hành tinh chỉnh.
• Thiết lập ứng dụng ở chế độ sản phẩm.
• Đóng gói, triển khai ứng dụng với Docker.
• Viết báo cáo.
• Bảo vệ luận văn.
III. NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: 20/02/2023.
IV. NGÀY HOÀN THÀNH: 19/06/2023.
V. HỌ VÀ TÊN NGƯỜI HƯỚNG DẪN: TS. NGUYỄN MẠNH HÙNG.

CÁN BỘ HƯỚNG DẪN

BM. ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP - Y SINH

TRƯỜNG ĐH SPKT TP. HỒ CHÍ MINH
KHOA ĐIỆN-ĐIỆN TỬ
BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA
VIỆT NAM
Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

—————————————–
Tp. HCM, ngày 02 tháng 07 năm 2023

LỊCH TRÌNH THỰC HIỆN KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP
Họ tên sinh viên 1: Hoàng Đình Thức
Lớp: 191290A

MSSV: 19129003

Họ tên sinh viên 2: Lê Thị Anh Thư
Lớp: 191290A


...

...
đề tài khá phức tạp và chứa nhiều thành phần, không thể trình
bày đầy đủ trong báo cáo này nên nhóm sẽ tải toàn bộ chương trình lên nền tảng Github theo
link sau: https://github.com/stvenhoang/final_thesis_ailungx_bme19.git

Trong thư mục của hệ thống gồm các thư mục thành phần sau:
• Thư mục datn-ailungx-frontend: Chứa toàn bộ chương trình Frontend của đề tài. Để
chạy thử nghiệm chương trình Frontend, cần thực hiện các bước sau:
– Cài đặt npm.
– Gõ lệnh npm install để npm tiến hành cài đặt các gói thư viện cần thiết.
– Chạy ứng dụng dưới chế độ phát triển bằng cách nhập npm start trên CMD.
– Truy cập vào link http://localhost:3000/ để sử dụng.
• Thư mục datn-ailungx-backend: Chứa toàn bộ chương trình Backend của đề tài. Để chạy
thử nghiệm chương trình Backend, cần thực hiện các bước sau:
– Cài đặt npm.
– Nhập lệnh npm install trên CMD để npm tiến hành cài đặt các gói thư viện cần
thiết.
– Thêm tệp môi trường (.env) chứa các thông tin sau:
* MONGODB_URL = Đường dẫn truy cập đến dự án MongoDB của bạn.
* JWT_SKEY = Phần Signature của mã JWT được dùng để tạo Access Token
(Nhập theo mong muốn).
* JWT_REFRESH_KEY = Phần Signature của mã JWT được dùng để tạo Refresh Token (Nhập theo mong muốn).
* JWT_FP_KEY = Phần Signature của mã JWT được dùng để tạo đường dẫn xác
thực cho việc đặt lại mật khẩu (Nhập theo mong muốn).
* JWT_CR_KEY = Phần Signature của mã JWT được dùng để tạo đường dẫn
xác thực đăng ký tài khoản (Nhập theo mong muốn).

– Thiết lập port trong tệp index.js và chạy ứng dụng bằng cách gõ lệnh trên CMD:
npm start.
– Thực hiện các yêu cầu bằng việc gọi API từ link http://localhost:port/.
• Thư mục datn-xray-model-api: Chứa toàn bộ chương trình Model API và mô hình dự
đoán của đề tài. Để chạy thử nghiệm chương trình Model API, cần thực hiện các bước
sau:
– Cài đặt python.
– Cài đặt các thư viện.
– Thiết lập port trong tệp main.py và chạy ứng dụng bằng cách nhập python3
main.py trên CMD.
– Thực hiện các yêu cầu chẩn đoán bằng việc gọi API từ link http://localhost:port/predict.
• Thư mục docker: Chứa tệp cấu hình nginx và ngrok cùng với tệp docker-compose.yml
để thiết lập và triển khai các Docker container. Có thể chạy toàn bộ hệ thống bằng Docker
như sau:
– Cài đặt Docker.
– Tinh chỉnh tệp docker-compose.yml cho phù hợp.
– Thay đổi giá trị authtoken trong tệp ngrok.yml cho đúng với tài khoản Ngrok
của bạn.
– Chạy toàn bộ các container của hệ thống bằng việc nhập docker-compose up -d
trên CMD.