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如何用生成对抗网络愚弄放射科医生?用于肺癌诊断的视觉图灵测试

计算机视觉与模式识别 2018-10-15 v2 人工智能 机器学习 定量方法

摘要

将肺结节区分为恶性或良性仍是一项根本挑战。为应对此挑战,放射科医生需要计算机辅助诊断(CAD)系统,以协助学习对应于恶性和良性结节的判别性影像特征。然而,学习高度判别性的影像特征是一个开放问题。本文中,我们的目标是通过对抗学习方法学习关于肺结节最具判别性的特征。具体而言,我们提出使用深度卷积生成对抗网络(DC-GANs)的无监督学习来真实地生成肺结节样本。我们假设,若影像特征难以将生成的(假)结节与真实(真)结节区分开来,则这些肺结节的影像特征具有判别性。为验证该假设,我们向两位放射科医生呈现视觉图灵测试,以评估所生成(假)结节的质量。我们在辨别真实、生成、良性和恶性结节方面进行了广泛比较。该实验设置使我们能够验证所生成结节的整体质量,其随后可用于(1)通过挖掘高度判别性影像特征改进诊断决策,(2)出于教育目的训练放射科医生,以及(3)生成真实样本以用大数据训练深度网络。

关键词

引用

@article{arxiv.1710.09762,
  title  = {How to Fool Radiologists with Generative Adversarial Networks? A Visual Turing Test for Lung Cancer Diagnosis},
  author = {Maria J. M. Chuquicusma and Sarfaraz Hussein and Jeremy Burt and Ulas Bagci},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1710.09762},
  year   = {2018}
}

备注

Accepted for publication in IEEE International Symposium on Biomedical Imaging (ISBI) 2018