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少即是多:腹部超声图像的同步视图分类与 landmark 检测

计算机视觉与模式识别 2018-06-06 v2

摘要

腹部超声检查是最常见的超声检查,需要大量人工操作来获取标准腹部脏器视图、以文本标注视图并记录临床相关的脏器测量值。因此,脏器的自动视图分类与 landmark 检测有助于简化检查流程。然而,这是一个具有挑战性的问题,不仅因为超声模态固有的困难(例如低对比度和大变异),还因为任务之间的异质性,即对所有视图的一个分类任务,以及随后对每个相关视图的一个 landmark 检测任务。尽管卷积神经网络(CNN)在超声图像分析上已展现出比传统机器学习方法更有前景的结果,但由于大多数现有超声扫描仪有限的计算与内存资源,部署多个网络(每个任务一个)变得不切实际。为克服这些限制,我们提出一种多任务学习框架,以单一网络处理所有任务。该网络被集成以同时执行视图分类与 landmark 检测;它还配备全局卷积核、坐标约束以及一个条件对抗模块以提升性能。在基于 187,219 张超声图像的实验中,采用所提出的简化方法我们实现了:(1) 视图分类精度优于两位临床专家之间的一致性;(2) 基于 landmark 的测量误差与使用者间变异相当。该多任务方法还受益于训练过程中跨所有任务共享特征提取,从而优于逐个处理各任务的方法。

关键词

引用

@article{arxiv.1805.10376,
  title  = {Less is More: Simultaneous View Classification and Landmark Detection for Abdominal Ultrasound Images},
  author = {Zhoubing Xu and Yuankai Huo and JinHyeong Park and Bennett Landman and Andy Milkowski and Sasa Grbic and Shaohua Zhou},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1805.10376},
  year   = {2018}
}

备注

Accepted to MICCAI 2018