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MediAug:探索医学影像中的视觉数据增强

计算机视觉与模式识别 2025-04-29 v1

摘要

数据增强在医学影像中对于在数据有限的情况下提高分类准确率、病灶检测和器官分割至关重要。然而,仍存在两个显著挑战:首先,自然照片与医学图像之间的显著域间差异可能扭曲关键疾病特征;其次,医学影像中的增强研究是碎片化的,仅限于单个任务或架构,使得高级混合策略的益处尚不清晰。为此,我们提出了一个统一的评估框架,将六种混合式数据增强方法集成到脑瘤 MRI 和眼病视网膜数据集上的卷积网络和变换器 backbone 上。我们的贡献有三方面:(1) 我们引入 MediAug,这是一个医学影像中高级数据增强的全面且可复现的基准;(2) 我们系统评估了 MixUp、YOCO、CropMix、CutMix、AugMix 和 SnapMix 在 ResNet-50 和 ViT-B backbone 上的表现;(3) 我们通过大量实验表明,对于 ResNet-50 的脑瘤分类任务,MixUp 能提供最大提升,准确率达 79.19%;对于 ViT-B,SnapMix 能提供最大提升,准确率达 99.44%;对于眼病分类任务,ResNet-50 上 YOCO 能提供最大提升,准确率达 91.60%;ViT-B 上 CutMix 能提供最大提升,准确率达 97.94%。代码将在 https://github.com/AIGeeksGroup/MediAug 提供。

关键词

引用

@article{arxiv.2504.18983,
  title  = {MediAug: Exploring Visual Augmentation in Medical Imaging},
  author = {Xuyin Qi and Zeyu Zhang and Canxuan Gang and Hao Zhang and Lei Zhang and Zhiwei Zhang and Yang Zhao},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2504.18983},
  year   = {2025}
}