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基于单阶段检测器的半监督目标检测用于股骨骨折定位

图像与视频处理 2022-10-21 v1 计算机视觉与模式识别 机器学习

摘要

股骨是支撑下半身最大的骨骼。若股骨骨折未及时诊治,将导致终身无法行走。正确诊断股骨疾病在骨科医学中十分重要。深度学习正推动骨折检测技术的发展。然而,现有基于深度学习的计算机辅助诊断(CAD)方法依赖大量人工标注数据,标注这些数据耗费大量时间与精力。因此,我们开发了一种在有限标注图像数量下的目标检测方法,并将其应用于股骨骨折定位。本工作中,我们构建了基于单阶段检测器的半监督目标检测(SSOD)框架,包含三个模块:自适应难样本导向(ADSO)模块、Fusion Box 和可变形扩展编码器(Dex encoder)。ADSO 模块通过加权将分类得分作为标签可靠性评判准则,Fusion Box 设计用于将相似伪框合并为可靠框以进行框回归,Dex encoder 用于增强图像增广的适应性。实验在股骨骨折数据集上进行,包含 3484 张训练股骨骨折图像和 358 张测试股骨骨折图像。实验结果表明,所提方法在不同标注数据率(即 1%、5% 和 10%)下均取得股骨骨折检测的最先进 AP。此外,我们使用全数据进行知识蒸馏,我们的方法取得了 86.2% 的 AP50 和 52.6% 的 AP75。

关键词

引用

@article{arxiv.2210.10998,
  title  = {Semi-supervised object detection based on single-stage detector for thighbone fracture localization},
  author = {Jinman Wei and Jinkun Yao and Guoshan Zhanga and Bin Guan and Yueming Zhang and Shaoquan Wang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2210.10998},
  year   = {2022}
}

备注

Preprint submitted to Applied Soft Computing