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HSADML:基于超球面角度深度度量学习的大脑肿瘤分类方法

计算机视觉与模式识别 2022-01-31 v1

摘要

脑肿瘤是侵入大脑区域的异常细胞团块。及时识别与分类有助于医生提供适当治疗。然而,由于类内相似度高、类间差异小,脑肿瘤分类颇为复杂。不同类别的各类 MRI 切片在形态上相似,使挑战进一步加剧。这一切导致分类模型的泛化能力受损。为此,本文提出 HSADML,一种利用 SphereFace 损失的深度度量学习(DML)新框架。SphereFace 损失将特征嵌入超球面流形,并对嵌入施加间隔以增强类间可区分性。借助基于 SphereFace 损失的深度度量学习,可确保同类样本聚拢而不同类样本被推远。结果反映了该方法的有效性:所提框架使用 k-NN(k=1)取得了 98.69% 的 SOTA 验证准确率,显著高于普通 SoftMax 损失训练——后者虽取得 98.47% 验证准确率,但类间分离性与类内紧致性有限。基于多种分类器与损失函数设置的实验分析表明了该方法的潜力。

关键词

引用

@article{arxiv.2201.12269,
  title  = {HSADML: Hyper-Sphere Angular Deep Metric based Learning for Brain Tumor Classification},
  author = {Aman Verma and Vibhav Prakash Singh},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2201.12269},
  year   = {2022}
}