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图像与标签统计联合建模以增强医学图像分割模型的泛化性

图像与视频处理 2022-06-10 v1 计算机视觉与模式识别

摘要

尽管有监督深度学习在医学图像分割中取得了令人满意的性能,许多方法在未见数据上泛化不佳,限制了其实际应用。为解决此问题,我们提出了一种基于深度学习的贝叶斯框架,该框架联合建模图像与标签统计,利用医学图像中与域无关的轮廓进行分割。具体而言,我们首先将图像分解为轮廓与基分量。然后,我们将期望标签建模为仅与轮廓相关的变量。最后,我们开发了变分贝叶斯框架来推断这些变量(包括轮廓、基与标签)的后验分布。该框架由神经网络实现,因此被称为深度贝叶斯分割。在跨序列心脏 MRI 分割任务上的结果表明,我们的方法在模型泛化性方面树立了新的 SOTA。特别地,使用 LGE MRI 训练的 BayeSeg 模型在 T2 图像上泛化良好,并以很大优势超越其他模型,即平均 Dice 提升超过 0.47。我们的代码可在 https://zmiclab.github.io/projects.html 获取。

关键词

引用

@article{arxiv.2206.04336,
  title  = {Joint Modeling of Image and Label Statistics for Enhancing Model Generalizability of Medical Image Segmentation},
  author = {Shangqi Gao and Hangqi Zhou and Yibo Gao and Xiahai Zhuang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2206.04336},
  year   = {2022}
}

备注

MICCAI 2022