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基于随机遮蔽增强的鲁棒 3D 大脑 MRI 图像填补

计算机视觉与模式识别 2025-11-26 v1

摘要

ASNR-MICCAI BraTS-Inpainting 挑战旨在缓解深度学习模型在脑肿瘤 MRI 定量分析中受数据偏差限制的现象。本文详细介绍了我们对2025年挑战的提交方案,这是一个用于合成 3D 扫描中健康组织的深度学习框架。我们方法的核心是训练一个 U-Net 架构,以 inpaint 合成损坏区域,增强了随机遮蔽增强策略以提高泛化性。定量评估确认了我们方法的有效性,在验证集上实现了SSIM为0.873±0.004,PSNR为24.996±4.694,MSE为0.005±0.087。在最终在线测试集上,我们的方法实现了SSIM为0.919±0.088,PSNR为26.932±5.057,RMSE为0.052±0.026。该性能确保了我们在 BraTS-Inpainting 2025 挑战中夺得第一名,并在官方排行榜上超越了2023年和2024年的获奖方案。

关键词

引用

@article{arxiv.2511.20202,
  title  = {Robust 3D Brain MRI Inpainting with Random Masking Augmentation},
  author = {Juexin Zhang and Ying Weng and Ke Chen},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2511.20202},
  year   = {2025}
}

备注

Accepted by the International Brain Tumor Segmentation (BraTS) challenge organized at MICCAI 2025 conference