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一种基于点标注的X光图像骨折检测与定位新窗口损失函数

计算机视觉与模式识别 2021-01-05 v2

摘要

目标检测方法被广泛采用于基于医学图像的计算机辅助诊断。异常发现通常被视为由边界框描述的物体。然而,由于显著的实例、形状和边界模糊性,许多病理发现(例如骨折)无法用边界框明确定义。这使得边界框标注及其相关损失极不适用。在这项工作中,我们提出了一种新的 X 光图像骨折检测方法,该方法基于一种省力且灵活的标注方案,适用于没有明确物体级空间范围或边界的异常发现。我们的方法采用简单、直观且信息丰富的基于点的标注协议来标记局部病理信息。为了解决通过点标注的骨折尺度的不确定性,我们将标注转换为使用下限和上限并包含正、负和不确定区域的像素级监督。随后提出了一种新颖的窗口损失,仅对不确定区域之外的预测进行惩罚。我们的方法已在 4410 张独特患者的骨盆 X 光图像上进行了广泛评估。实验表明,我们的方法以显著优势优于先前最先进的图像分类和目标检测基线,AUROC 为 0.983,FROC 得分为 89.6%。

关键词

引用

@article{arxiv.2012.04066,
  title  = {A New Window Loss Function for Bone Fracture Detection and Localization in X-ray Images with Point-based Annotation},
  author = {Xinyu Zhang and Yirui Wang and Chi-Tung Cheng and Le Lu and Adam P. Harrison and Jing Xiao and Chien-Hung Liao and Shun Miao},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2012.04066},
  year   = {2021}
}

备注

Accepted to AAAI-2021