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AC-Norm:通过仿射协同归一化实现医学图像分析的有效微调

计算机视觉与模式识别 2023-11-17 v1

摘要

受近期自监督学习 (SSL) 趋势的推动,“预训练然后微调”的范式已被广泛探索,以提升标注有限的临床应用性能。先前关于模型微调的文献主要关注正则化项和特定策略模型,而源模型与目标模型之间通道的不对齐尚未得到足够重视。在本工作中,我们重新审视了批量归一化 (BN) 层的动态,并观察到 BN 的可训练仿射参数可作为领域信息的敏感指示器。因此,我们提出了用于微调的仿射协同归一化 (AC-Norm),它根据跨领域通道相关性动态重新校准目标模型中的通道,且不增加额外参数。基于单步反向传播,AC-Norm 也可用于衡量预训练模型的迁移能力。我们在将多种预训练模型迁移到糖尿病视网膜病变分级、视网膜血管分割、CT 肺结节分割/分类、CT 肝肿瘤分割和 MRI 心脏分割任务上,将 AC-Norm 与原始微调及最先进的微调方法进行了评估。大量实验表明,即使在最先进方法无增益的显著领域偏移下,AC-Norm 也一致地以高达 4% 的提升优于原始微调。我们还证明了 AC-Norm 在快速迁移能力估计方面的能力。我们的代码可在 https://github.com/EndoluminalSurgicalVision-IMR/ACNorm 获取。

关键词

引用

@article{arxiv.2307.15282,
  title  = {AC-Norm: Effective Tuning for Medical Image Analysis via Affine Collaborative Normalization},
  author = {Chuyan Zhang and Yuncheng Yang and Hao Zheng and Yun Gu},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2307.15282},
  year   = {2023}
}