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C2FNAS:用于三维医学图像分割的由粗到细神经架构搜索

计算机视觉与模式识别 2020-04-21 v2

摘要

三维卷积神经网络(CNN)在解析三维医学图像中的器官或肿瘤方面已被证明非常成功,但在不同任务背景下选择或设计合适的三维网络仍然复杂且耗时。近来,神经架构搜索(NAS)被提出用于通过自动搜索最佳网络架构来解决此问题。然而,由于内存限制和巨大的搜索空间,NAS算法中搜索阶段与部署阶段之间的不一致性常常存在,当将NAS应用于一些内存和时间消耗大的任务(如三维医学图像分割)时,这一问题可能更为严重。本文中,我们提出由粗到细神经架构搜索(C2FNAS),从无到有自动搜索三维分割网络,且在网络尺寸或输入尺寸上无不一致性。具体而言,我们将搜索过程分为两个阶段:1)粗阶段,搜索网络的宏级拓扑,即每个卷积模块如何与其他模块连接;2)细阶段,基于先前搜索的宏级拓扑,在每个单元中搜索微级操作。由粗到细的方式将搜索过程分为两个连续阶段,同时解决了不一致性。我们在来自医学分割十项全能(MSD)挑战的10个公开数据集上评估了我们的方法,并使用在一个数据集上搜索得到的网络取得了最先进的性能,这证明了我们所搜索模型的有效性和泛化能力。

关键词

引用

@article{arxiv.1912.09628,
  title  = {C2FNAS: Coarse-to-Fine Neural Architecture Search for 3D Medical Image Segmentation},
  author = {Qihang Yu and Dong Yang and Holger Roth and Yutong Bai and Yixiao Zhang and Alan L. Yuille and Daguang Xu},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1912.09628},
  year   = {2020}
}

备注

CVPR 2020