双独立教师更佳为范
图像与视频处理
2023-12-25 v2 计算机视觉与模式识别
机器学习
摘要
近期的深度学习模型在婴儿脑分析中引起了大量关注。这些模型取得了最先进的性能,例如半监督技术(如 Temporal Ensembling、mean teacher)。然而,这些模型依赖于带堆叠局部算子的编码器-解码器结构以聚合长程信息,而局部算子限制了效率与效果。此外, 数据包含不同的组织属性(),如 与 。这些模型的一个主要局限是将两类数据均作为输入用于分割过程,即模型在数据集上训练一次,且在推理时需要大量计算与内存开销。在本工作中,我们通过设计一种称为 3D-DenseUNet 的新深度学习模型来解决上述局限,该模型在下采样中作为自适应全局聚合块以解决空间信息丢失问题。自注意力模块将下采样块连接至上采样块,并在空间与通道的三个维度上整合特征图,有效提升了模型的表征潜力与判别能力。此外,我们提出一种称为双独立教师(Two Independent Teachers, )的新方法,其汇总模型权重而非标签预测。每个教师模型分别在不同的脑数据类型 与 上训练。随后,加入一个融合模型以提升测试精度,并在不修改网络架构的情况下,相比 Temporal Ensembling 方法以更少的参数与标签实现训练。实证结果证明了所提方法的有效性。代码见 https://github.com/AfifaKhaled/Two-Independent-Teachers-are-Better-Role-Model。
引用
@article{arxiv.2306.05745,
title = {Two Independent Teachers are Better Role Model},
author = {Afifa Khaled and Ahmed A. Mubarak and Kun He},
journal= {arXiv preprint arXiv:2306.05745},
year = {2023}
}
备注
This manuscript contains 14 pages, 7 figures