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Loc-VAE:从三维脑MR图像中学习结构局部化表示用于基于内容的图像检索

图像与视频处理 2022-10-04 v1 计算机视觉与模式识别 信息检索 机器学习 神经元与认知

摘要

基于内容的图像检索(CBIR)系统是一项新兴技术,可辅助医学图像的阅读与解读。由于三维脑MR图像是高维的,使用机器学习技术进行CBIR需进行降维。此外,对于可靠的CBIR系统,所得低维表示中的每个维度都必须与神经学上可解释的区域相关联。我们提出一种局部化变分自编码器(Loc-VAE),从三维脑MR图像提供神经解剖学可解释的的低维表示,用于临床CBIR。Loc-VAE基于β\beta-VAE,并附加约束使低维表示的每个维度对应于大脑的局部区域。所提Loc-VAE能够获取保留疾病特征且高度局部化的表示,即使在高压缩比(4096:1)下亦然。相比朴素β\beta-VAE,Loc-VAE获得的低维表示将各维度的局部性度量提升了4.61分,同时保持了可比的脑重建能力与关于阿尔茨海默病诊断的信息。

关键词

引用

@article{arxiv.2210.00506,
  title  = {Loc-VAE: Learning Structurally Localized Representation from 3D Brain MR Images for Content-Based Image Retrieval},
  author = {Kei Nishimaki and Kumpei Ikuta and Yuto Onga and Hitoshi Iyatomi and Kenichi Oishi},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2210.00506},
  year   = {2022}
}

备注

6 pages, 6 figures. Accepted at the International Conference on Systems, Man, and Cybernetics (IEEE SMC '22)