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ADS_UNet:一种用于组织病理学图像分割的嵌套 UNet

图像与视频处理 2023-04-11 v1 计算机视觉与模式识别

摘要

UNet 模型由全卷积网络(FCN)层构成,排列为收缩编码器和上采样解码器映射。这些编码器和解码器映射的嵌套排列产生了 UNet 模型的扩展,例如 UNete 和 UNet++。其他改进包括在端到端训练时约束卷积层的输出以区分分割标签,这一特性称为深度监督(deep supervision)。尽管这些嵌套 UNet 模型参数空间巨大,但这降低了其特征多样性。此外,对于纹理分割,多尺度像素相关性有助于分类任务;因此,对较浅层进行显式深度监督可能会提升性能。在本文中,我们提出 ADS UNet,一种分阶段加性训练算法,它在较浅层中引入资源高效的深度监督,并取子 UNet 的性能加权组合来构建分割模型。我们在三个组织病理学数据集上提供了经验证据,支持所提出的 ADS UNet 减少了组成特征之间的相关性并在资源效率更高的情况下提升性能。我们证明,ADS_UNet 在 CRAG 和 BCSS 数据集上分别比最先进的基于 Transformer 的模型高出 1.08 和 0.6 个百分点,且仅需 Transformer 所需 GPU 消耗的 37% 和训练时间的 34%。

关键词

引用

@article{arxiv.2304.04567,
  title  = {ADS_UNet: A Nested UNet for Histopathology Image Segmentation},
  author = {Yilong Yang and Srinandan Dasmahapatra and Sasan Mahmoodi},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2304.04567},
  year   = {2023}
}

备注

To be published in Expert Systems With Applications