| 作品介紹 |
一、研究目的
近年來晚婚已成為趨勢，除了高齡影響育齡婦女的生育品質外，工作壓力、生活習慣及環境與飲食中有毒物質的增加，都使得不孕症盛行率有逐年增加的趨勢，需仰賴人工生殖的比例也逐年提高。不孕問題一直困擾許多夫妻並影響家庭幸福。世界衛生組織資料顯示，現今育齡女性不孕症比例約佔8～12％，而臺灣不孕症比例約佔10～15%，亦即臺灣每7對夫妻就有1對有不孕症。因此，研發以人工智慧來篩選健康精子是解決此問題的較佳選擇，更可造福許多不孕症夫妻。
二、研究方法
本作品提出植基於人工智慧和電腦視覺技術來設計「精挑細選，贏得生機」系統篩選精子方法，並以深度學習、電腦視覺及模糊控制的技術，設計一套如何從精子中篩選活動力最高與狀態最好之精子，從而自動挑選該精子之方法，以提升活動力最佳的精子可被篩選到之機率。此篩選方法將進行系統化分析並參考CASA方法，並在篩選過程中濾除與精子狀態不相關的各種雜質，以確保檢測的準確性，最後專業醫師再以胞漿精子注射(Intracytoplasmic Sperm Injection, ICSI)的技術，將最優質之精子吸入管中，就能直接注射進卵子進行受孕，以提升人工受孕機率，期望孕育出健康的寶寶。
三、具體作法分為下列幾個階段：
1.將不同外觀的精子增加到資料集，以機器學習辨識各種精子的外觀，例如：正常精子、錐形精子及梨形精子之型態等，並排除與精子外觀不同的雜質，以達到高準確性。
2.利用YOLOv4達到即時辨識精子，再利用DeepSORT演算法給予影像中的精子定位並追蹤其移動軌跡。
3.計算每隻精子在同一段時間內其移動距離與擺動角度等資訊。
4.設計模糊推論系統來推論精子的等級，並將其分為四級，以利我們篩選出最優質之精子。
5.利用輕量型網路架構MobileNetV2對精子進行外觀分類。
四、預期成果：
1.提出一套智慧型精子篩選系統。
2.可精準的篩選出外觀正常且活動力高的最優質精子。
3.每隻精子可在4至5秒內完成分級。
4.利用模糊推論系統將精子完成分級，並分成a、b、c、d四個等級。
5.本系統經調整後，可在不同倍率之顯微鏡下完成分析。
系統完成辨識後，將所分析之精子詳細資訊上傳至Cloud Firestore資料庫。 |