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3D U$^2$-Net:一种用于多域医学图像分割的三维通用 U-Net

图像与视频处理 2019-09-16 v1 计算机视觉与模式识别

摘要

像 U-Net 这样的全卷积神经网络已是医学图像分割的最先进方法。实际上,一个网络高度专门化,且针对每项分割任务单独训练。相较于多个模型的集合,我们更希望为不同任务学习一种通用数据表示,理想情况下是以极少附加参数导向各任务的单一模型。受多域学习在图像分类中近期成功的启发,我们首次探索了一种有前景的通用架构,其可处理多项医学分割任务,并可扩展至新任务,而不论器官与成像模态差异。我们的三维通用 U-Net(3D U2^2-Net)构建于可分离卷积之上,假设来自不同域的图像具有域特定的空间相关性(可用通道卷积探查)且共享跨通道相关性(可用逐点卷积建模)。我们在五个器官分割数据集上评估了 3D U2^2-Net。实验结果表明,该通用网络在分割精度上可与传统模型竞争,同时仅需约 1%1\% 的参数。此外,我们观察到该架构可轻松有效地适配新域,且不损害用于学习通用网络共享参数化的各域性能。我们将 3D U2^2-Net 的代码公开。\url{https://github.com/huangmozhilv/u2net_torch/}

关键词

引用

@article{arxiv.1909.06012,
  title  = {3D U$^2$-Net: A 3D Universal U-Net for Multi-Domain Medical Image Segmentation},
  author = {Chao Huang and Hu Han and Qingsong Yao and Shankuan Zhu and S. Kevin Zhou},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1909.06012},
  year   = {2019}
}