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SynSeg-Net:无需目标模态真值标签的合成分割

计算机视觉与模式识别 2019-10-01 v2

摘要

基于深度卷积神经网络(DCNN)的图像分割方法的一个关键局限是缺乏泛化能力。当在一种新的成像模态或来自不同疾病队列中分割器官时,通常需要人工勾画的训练图像。若一种成像模态(如 MRI)中人工勾画的图像能够训练用于另一种成像模态(如 CT)的分割网络,则可减轻人工负担。本文中,我们提出一种端到端合成分割网络(SynSeg-Net),以在无需人工标签的情况下为目标成像模态训练分割网络。SynSeg-Net 通过使用(1)来自源模态和目标模态的非配对强度图像,以及(2)仅来自源模态的人工标签进行训练。SynSeg-Net 由近期的循环生成对抗网络(CycleGAN)和 DCNN 进展所赋能。我们在两个实验上评估 SynSeg-Net 的性能:(1)腹部图像的 MRI 到 CT 脾肿大合成分割,(2)脑图像的 CT 到 MRI 全颅内体积合成分割(TICV)。所提出的端到端方法取得了优于两阶段方法的性能。此外,在某些场景下 SynSeg-Net 取得了与使用目标模态标签的传统分割网络相当的性能。SynSeg-Net 的源代码公开可用(https://github.com/MASILab/SynSeg-Net)。

关键词

引用

@article{arxiv.1810.06498,
  title  = {SynSeg-Net: Synthetic Segmentation Without Target Modality Ground Truth},
  author = {Yuankai Huo and Zhoubing Xu and Hyeonsoo Moon and Shunxing Bao and Albert Assad and Tamara K. Moyo and Michael R. Savona and Richard G. Abramson and Bennett A. Landman},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1810.06498},
  year   = {2019}
}

备注

IEEE Transactions on Medical Imaging (TMI)