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面向可解释糖尿病视网膜病变分级的 TWLR:文本引导的弱监督皮肤病 localization 与严重程度回归

计算机视觉与模式识别 2025-12-16 v1

摘要

准确的医学图像分析可以大大助力临床诊断,但其效果取决于高质量的专家标注。获取医学图像(尤其是视网膜图像)的像素级标签仍昂贵且耗时。尽管深度学习在医学影像中取得了成功,但缺乏可解释性限制了其临床应用。为此,我们提出TWLR,一个用于可解释糖尿病视网膜病变 (DR) 评估的两阶段框架。在第一个阶段,视觉语言模型将领域特定的眼科知识整合到文本嵌入中,以联合进行 DR 分级和病灶分类,有效地将语义医学概念与视觉特征关联。在第二个阶段,引入基于弱监督语义分割的迭代严重程度回归框架。通过迭代细化生成的病灶显著性图,引导渐进式填充机制系统性地消除病理特征,有效地将疾病严重程度向更健康的视网膜外观降级。关键的是,这种严重程度回归方法实现了双重收益:在无像素级监督的情况下实现准确的病灶定位,并提供疾病向健康转换的可解释可视化。在 FGADR、DDR 和一个私有数据集上的实验结果表明,TWLR 在 DR 分类和病灶分割方面均表现出竞争力,为自动化视网膜图像分析提供了更可解释、更高效的标注解决方案。

关键词

引用

@article{arxiv.2512.13008,
  title  = {TWLR: Text-Guided Weakly-Supervised Lesion Localization and Severity Regression for Explainable Diabetic Retinopathy Grading},
  author = {Xi Luo and Shixin Xu and Ying Xie and JianZhong Hu and Yuwei He and Yuhui Deng and Huaxiong Huang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2512.13008},
  year   = {2025}
}