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基于多尺度语义与位置深度特征的高效宫颈全切片图像分析框架

计算机视觉与模式识别 2022-06-06 v3 人工智能

摘要

数字十亿像素全切片图像(WSI)广泛用于临床诊断,自动化 WSI 分析是计算机辅助诊断的关键。当前,分析由 ResNet 分类器编码的海量局部块的概率或特征图集成描述符是 WSI 级预测的主要方式。然而,宫颈切片中稀疏微小病变细胞的特征表示仍具挑战,而未使用的位置表示可补充语义分类。本研究设计了一种新颖高效框架,其新模块 InCNet 构建了轻量模型 YOLCO(You Only Look Cytology Once)。它直接提取单细胞(簇)内部特征,而非传统从固定尺寸图像块提取的方式。InCNet(Inline Connection Network)在不损失效率下丰富了多尺度连接性。该方案允许输入尺寸扩大至百万像素,可将 WSI 拼接所需的平均重复次数从 10310410^3\sim10^4 降至 10110210^1\sim10^2,以在两尺度收集特征与预测。基于 Transformer 对集成的多尺度多任务 WSI 特征分类,实验结果在来自四台扫描仪的数据集(nn=2,019)上取得 0.8720.872 的 AUC 分数,优于最佳传统模型。代码见 https://github.com/Chrisa142857/You-Only-Look-Cytopathology-Once ,其部署版本速度为 \sim70 s/WSI。

关键词

引用

@article{arxiv.2106.15113,
  title  = {An Efficient Cervical Whole Slide Image Analysis Framework Based on Multi-scale Semantic and Location Deep Features},
  author = {Ziquan Wei and Shenghua Cheng and Junbo Hu and Li Chen and Shaoqun Zeng and Xiuli Liu},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2106.15113},
  year   = {2022}
}

备注

15 pages, 8 figures, under review to Medical Image Analysis (2nd round)