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VolumeNet:一种用于医学体数据超分辨率的轻量级并行网络

图像与视频处理 2021-05-19 v2 计算机视觉与模式识别

摘要

基于深度学习的超分辨率(SR)技术在计算机视觉领域通常已取得优异性能。近来,已有研究证明,针对医学体数据的三维(3D)超分辨率相比传统的二维(2D)处理能给出更好的视觉效果。然而,由于参数量大且训练样本少,加深和加宽3D网络会显著增加训练难度。为此,我们提出了一种用于医学体数据超分辨率的3D卷积神经网络(CNN),称为ParallelNet,其采用并行连接。我们基于组卷积与特征聚合构建并行连接结构,以尽可能宽且参数量少的方式构建3D CNN。由此,该模型以更大感受野充分学习到更多特征图。此外,为进一步提升精度,我们给出了ParallelNet的高效版本(称为VolumeNet),其利用所提出的轻量级基本模块——Queue模块,减少参数量并加深ParallelNet。与多数基于深度可分离卷积的轻量级CNN不同,Queue模块主要由可分离2D跨通道卷积构建。因此,由于充分的通道融合,在保持精度的同时可显著减少网络参数量与计算复杂度。实验结果表明,与最先进的方法相比,所提出的VolumeNet显著减少了模型参数量并取得了高精度结果。

关键词

引用

@article{arxiv.2010.08357,
  title  = {VolumeNet: A Lightweight Parallel Network for Super-Resolution of Medical Volumetric Data},
  author = {Yinhao Li and Yutaro Iwamoto and Lanfen Lin and Rui Xu and Yen-Wei Chen},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2010.08357},
  year   = {2021}
}