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分而治之并统一:层次化风格校准原型对齐的联邦医学分割

计算机视觉与模式识别 2026-01-23 v2

摘要

联邦学习使多个医学机构能够在不共享数据的情况下训练全局模型,但来自不同扫描仪或协议的特征异构性仍是主要挑战。许多现有工作试图通过利用模型表示(例如均值特征向量)来纠正本地训练;然而,这些方法常面临两个关键限制:1)不完整的上下文表征学习:当前方法主要关注最终层特征,忽略关键的多层次线索,从而稀释准确分割所必需的上下文。2)层次化风格偏差累积:虽然利用表征可以部分对齐全局特征,但这些方法忽略中间层中的领域特定偏差,允许风格差异在积累并降低模型鲁棒性。为解决这些挑战,我们提出了FedBCS,通过领域不变上下文原型对齐来弥合特征表示差距。具体而言,我们引入了频域自适应风格校准以用于原型构建,这不仅解耦内容-风格表征,还学习最佳风格参数,从而实现更稳健的领域不变原型。此外,我们设计了一种基于上下文的双层原型对齐方法,从编码器和解码器的不同层中提取领域不变原型,并通过上下文信息进行融合,以实现更细粒度的表征对齐。大量实验在两个公开数据集上表明,我们的方法表现出卓越的性能。

关键词

引用

@article{arxiv.2511.10945,
  title  = {Divide, Conquer and Unite: Hierarchical Style-Recalibrated Prototype Alignment for Federated Medical Segmentation},
  author = {Xingyue Zhao and Wenke Huang and Xingguang Wang and Haoyu Zhao and Linghao Zhuang and Anwen Jiang and Guancheng Wan and Mang Ye},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2511.10945},
  year   = {2026}
}

备注

Accepted at AAAI-26