論文の概要: Constrained Multi-shape Evolution for Overlapping Cytoplasm Segmentation
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2004.03892v2
- Date: Wed, 15 Apr 2020 12:00:02 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2022-12-15 09:13:52.409547
- Title: Constrained Multi-shape Evolution for Overlapping Cytoplasm Segmentation
- Title(参考訳): 重なり合う細胞質セグメンテーションのための制約付き多形進化
- Authors: Youyi Song, Lei Zhu, Baiying Lei, Bin Sheng, Qi Dou, Jing Qin, Kup-Sze
Choi
- Abstract要約: 本稿では,制約型多形進化という,新しい,効果的形状の先進的アプローチを提案する。
クランプ内のすべての重なり合う細胞質を同時に分割し、モデル化された形状によって誘導される各細胞質の形状を共同で進化させる。
形状進化においては, 局所形状前兆だけでなく, 大域形状前兆も導入することにより, セグメンテーションの強度不足を補う。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 49.992392231966015
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Segmenting overlapping cytoplasm of cells in cervical smear images is a
clinically essential task, for quantitatively measuring cell-level features in
order to diagnose cervical cancer. This task, however, remains rather
challenging, mainly due to the deficiency of intensity (or color) information
in the overlapping region. Although shape prior-based models that compensate
intensity deficiency by introducing prior shape information (shape priors)
about cytoplasm are firmly established, they often yield visually implausible
results, mainly because they model shape priors only by limited shape
hypotheses about cytoplasm, exploit cytoplasm-level shape priors alone, and
impose no shape constraint on the resulting shape of the cytoplasm. In this
paper, we present a novel and effective shape prior-based approach, called
constrained multi-shape evolution, that segments all overlapping cytoplasms in
the clump simultaneously by jointly evolving each cytoplasm's shape guided by
the modeled shape priors. We model local shape priors (cytoplasm--level) by an
infinitely large shape hypothesis set which contains all possible shapes of the
cytoplasm. In the shape evolution, we compensate intensity deficiency for the
segmentation by introducing not only the modeled local shape priors but also
global shape priors (clump--level) modeled by considering mutual shape
constraints of cytoplasms in the clump. We also constrain the resulting shape
in each evolution to be in the built shape hypothesis set, for further reducing
implausible segmentation results. We evaluated the proposed method in two
typical cervical smear datasets, and the extensive experimental results show
that the proposed method is effective to segment overlapping cytoplasm,
consistently outperforming the state-of-the-art methods.
- Abstract(参考訳): 子宮頸癌を診断するために細胞レベルの特徴を定量的に測定するため,子宮頸部スメア画像における細胞重複細胞質の分節化は臨床的に重要な課題である。
しかし、このタスクは、主に重なり合う領域における強度(または色)の情報不足のために、かなり難しいままである。
細胞質に関する事前の形状情報(形状前)を導入して強度不足を補正する形状先行モデルが確立されているが、主に細胞質に関する限られた形状仮説によってのみ形状前をモデル化し、細胞質レベルの形状前を単独で利用し、その結果の細胞質の形状に形制約を課さないため、視覚的に不明瞭な結果をもたらすことが多い。
本稿では,各細胞質の形状をモデル化された形状にガイドすることで,細胞質の重なり合う細胞質を同時に分割する,制約型多形進化という,新規で効果的な形状事前ベースアプローチを提案する。
細胞質のあらゆる可能な形状を含む無限大形状仮説セットにより局所形状前駆体(細胞質レベル)をモデル化し、形状進化において、モデル化された局所形状前駆体だけでなく、クランプ内の細胞質の相互形状制約を考慮したグローバル形状前駆体(クランプレベル)も導入することにより、セグメンテーションの強度不足を補う。
また,各進化の結果として得られた形状を構築形状仮説集合に限定し,さらに予測不能な分割結果を削減する。
2つの典型的な頚椎スメアデータセットにおいて提案手法を評価し,提案手法が細胞質の重複を分節するのに有効であることを実験的に検討した。
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