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利用元数据线性调节用于图像分割的益处

计算机视觉与模式识别 2021-04-27 v2 图像与视频处理

摘要

医学图像通常伴有描述图像(供应商、采集参数)和患者(疾病类型或严重程度、人口统计学、基因组学)的元数据。这些元数据通常被图像分割方法所忽略。在这项工作中,我们调整了一种称为 FiLM(特征线性调制,Feature-wise Linear Modulation)的线性调节方法用于图像分割任务。这种 FiLM 适配使得将元数据整合到分割模型中以获得更好的性能成为可能。我们观察到,在使用 FiLM 纳入肿瘤类型后,脊髓肿瘤分割的平均 Dice 分数提高了 5.1%。元数据通过对特征图施加低成本的仿射变换来调节分割过程,这些变换可包含在任何神经网络的架构中。此外,我们评估了分割 FiLM 层在应对医学成像中常见挑战方面的相关性:具有缺失分割的多类训练、模型对多任务的适配,以及使用有限或不平衡数量的标注数据进行训练。我们的结果展示了 FiLM 用于分割的以下益处:与单任务 U-Net 相比,FiLMed U-Net 对缺失标签具有鲁棒性,并且在少量标签下(高达 16.7%)达到了更高的 Dice 分数。代码是开源的,可在 www.ivadomed.org 获取。

关键词

引用

@article{arxiv.2102.09582,
  title  = {Benefits of Linear Conditioning with Metadata for Image Segmentation},
  author = {Andreanne Lemay and Charley Gros and Olivier Vincent and Yaou Liu and Joseph Paul Cohen and Julien Cohen-Adad},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2102.09582},
  year   = {2021}
}

备注

Accepted at MIDL 2021