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MDU-Net:用于生物医学图像分割的多尺度密集连接 U-Net

计算机视觉与模式识别 2024-03-19 v3

摘要

生物医学图像分割在定量分析、临床诊断与医疗干预中起着核心作用。在完全卷积网络(FCN)与 U-Net 的启发下,深度卷积网络(DNNs)已为生物医学图像分割应用作出重要贡献。本文中,我们针对 U 形架构的编码器、解码器以及二者之间,提出三种不同的多尺度密集连接(MDC)。基于这三种密集连接,我们提出一种用于生物医学图像分割的多尺度密集连接 U-Net(MDU-Net)。MDU-Net 直接融合来自高层与低层、具有不同尺度的相邻特征图,以加强当前层中的特征传播。多尺度密集连接包含靠近输入与输出的层之间的更短连接,也使得更深的 U-Net 成为可能。此外,我们引入量化以缓解密集连接中潜在的过拟合,并进一步提升分割性能。我们在 MICCAI 2015 腺体分割(GlaS)数据集上评估所提模型。三种 MDC 在 MICCAI 腺体数据集的测试 A 与测试 B 上分别将 U-Net 性能提升至多 1.8% 与 3.5%。同时,带量化的 MDU-Net 明显改善了原始 U-Net 的分割性能。

关键词

引用

@article{arxiv.1812.00352,
  title  = {MDU-Net: Multi-scale Densely Connected U-Net for biomedical image segmentation},
  author = {Jiawei Zhang and Yuzhen Jin and Jilan Xu and Xiaowei Xu and Yanchun Zhang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1812.00352},
  year   = {2024}
}

备注

10 pages, 5 figures, 6 tables, published in the Health Information Science and Systems journal