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用于多肠癌诊断的增强分段任何模型(ASPS)

图像与视频处理 2024-07-02 v1 计算机视觉与模式识别

摘要

多肠癌诊断中的多肠癌分割发挥着关键作用。最近,分段任何模型(Segment Anything Model, SAM)的出现为多肠癌分割带来了前所未有的潜力,凭借其在大规模数据集上的强大预训练能力。然而,由于自然图像与内窥镜图像之间的领域差异,SAM 在实现有效的多肠癌分割性能方面面临两个局限:其基于 Transformer 的结构优先考虑全局和低频信息,可能忽略局部细节,导致学习到的特征产生偏差;当应用于内窥镜图像时,其差的超出分布(out-of-distribution, OOD)性能会导致预测效果不佳且置信度输出偏差。为解决这些挑战,我们提出一种新方法,称为用于多肠癌分割的增强 SAM(Augmented SAM for Polyp Segmentation, ASPS),配备两个模块:跨分支特征增强(Cross-branch Feature Augmentation, CFA)和不确定性引导的预测正则化(Uncertainty-guided Prediction Regularization, UPR)。CFA 将可训练的 CNN 编码器分支与冻结的 ViT 编码器集成,实现领域特定知识的整合,同时增强局部特征和高频细节。此外,UPR 巧妙地利用 SAM 的 IoU 分数来缓解训练过程中不确定性,从而提高 OOD 性能和领域泛化能力。大量实验结果表明,所提方法在改善 SAM 在多肠癌分割中的性能方面有效且实用。我们的代码已公开:https://github.com/HuiqianLi/ASPS。

关键词

引用

@article{arxiv.2407.00718,
  title  = {ASPS: Augmented Segment Anything Model for Polyp Segmentation},
  author = {Huiqian Li and Dingwen Zhang and Jieru Yao and Longfei Han and Zhongyu Li and Junwei Han},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2407.00718},
  year   = {2024}
}

备注

Accepted by MICCAI2024