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面向语义图像分割中不完整数据与增量学习的数据自适应损失函数

图像与视频处理 2021-04-23 v1 计算机视觉与模式识别

摘要

近年来,深度学习显著提升了多种医学图像分析应用的性能。在不同类型的深度学习模型中,卷积神经网络最为成功,已被用于医学影像的诸多应用。训练深度卷积神经网络通常需要大量图像数据,以良好地泛化到新的未见图像。由于成像系统昂贵以及需要专家手动制作真值标注,在医学图像领域收集大量数据往往耗时且昂贵。当决策支持系统已部署并使用时,若新增结构,则会出现潜在问题。由于放疗领域不断发展,决策支持系统也须覆盖这些新结构。在本工作中,我们提出一种新颖的损失函数,其自适应于可用数据,以利用所有可用数据,即便其中部分存在标注缺失。我们证明所提损失函数在增量学习设定下同样表现良好,可自动纳入新出现的结构。在大型内部数据集上的实验表明,该方法与基线模型性能相当,同时大幅减少了训练时间。

关键词

引用

@article{arxiv.2104.11020,
  title  = {A Data-Adaptive Loss Function for Incomplete Data and Incremental Learning in Semantic Image Segmentation},
  author = {Minh H. Vu and Gabriella Norman and Tufve Nyholm and Tommy Löfstedt},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2104.11020},
  year   = {2021}
}