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基于多尺度注意力引导网络利用胸部 X 射线图像诊断 COVID-19

图像与视频处理 2021-01-11 v2 计算机视觉与模式识别 机器学习

摘要

2019 冠状病毒病(COVID-19)是千禧年之后最具破坏性的大流行病之一,迫使全球应对一场健康危机。利用胸部 X 射线(CXR)图像自动分类肺部感染可在应对 COVID-19 时增强诊断能力。然而,由于病例间存在共享的空间特征、高特征变异与对比度差异,利用 CXR 图像从肺炎病例中分类 COVID-19 是一项困难任务。此外,对于新发疾病而言,大规模数据收集不切实际,这限制了数据饥渴的深度学习模型的性能。为应对这些挑战,我们提出具有软距离正则化的多尺度注意力引导深度网络(MAG-SD),以自动从肺炎 CXR 图像中分类 COVID-19。在 MAG-SD 中,MA-Net 用于从多尺度特征图产生预测向量与注意力。为提升训练模型的鲁棒性并缓解训练数据短缺,我们提出了注意力引导增强与软距离正则化,旨在生成有意义的增强并降低噪声。我们的多尺度注意力模型在我们的肺炎 CXR 图像数据集上取得了更好的分类性能。我们进行了大量实验以验证 MAG-SD,证明其相对于前沿模型在肺炎分类中的独特优势。代码见 https://github.com/JasonLeeGHub/MAG-SD。

关键词

引用

@article{arxiv.2012.02278,
  title  = {Multiscale Attention Guided Network for COVID-19 Diagnosis Using Chest X-ray Images},
  author = {Jingxiong Li and Yaqi Wang and Shuai Wang and Jun Wang and Jun Liu and Qun Jin and Lingling Sun},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2012.02278},
  year   = {2021}
}