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AFTer-UNet:用于医学图像分割的轴向融合Transformer UNet

图像与视频处理 2021-10-22 v1 计算机视觉与模式识别 机器学习

摘要

近期基于transformer的模型进展引发了在医学图像分割中探索这些技术的关注,尤其在与U-Net模型(或其变体)结合方面,后者在2D与3D设定下的医学图像分割均已展现巨大成功。当前基于2D的方法要么直接用纯transformer替换卷积层,要么将transformer视为U-Net编码器与解码器之间的额外中间编码器。然而,这些方法仅考虑单切片内的注意力编码,未利用3D体数据自然提供的轴向信息。在3D设定下,体数据上的卷积与transformer均消耗大量GPU内存。人们不得不对图像下采样或使用裁剪的局部块以减少GPU内存占用,这限制了性能。本文提出轴向融合Transformer UNet(AFTer-UNet),其兼具卷积层提取细节特征的能力与transformer长序列建模的优势,同时考虑片内与片间长程线索以引导分割。此外,其参数量少于且训练所需GPU内存少于先前基于transformer的模型。在三个多器官分割数据集上的大量实验表明,我们的方法优于当前最先进方法。

关键词

引用

@article{arxiv.2110.10403,
  title  = {AFTer-UNet: Axial Fusion Transformer UNet for Medical Image Segmentation},
  author = {Xiangyi Yan and Hao Tang and Shanlin Sun and Haoyu Ma and Deying Kong and Xiaohui Xie},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2110.10403},
  year   = {2021}
}