論文の概要: ACCL: Adversarial constrained-CNN loss for weakly supervised medical
image segmentation
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2005.00328v1
- Date: Fri, 1 May 2020 12:16:22 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2022-12-08 00:03:23.346163
- Title: ACCL: Adversarial constrained-CNN loss for weakly supervised medical
image segmentation
- Title(参考訳): ACCL: 医用画像の低監督化のための対向的制約-CNN損失
- Authors: Pengyi Zhang, Yunxin Zhong, Xiaoqiong Li
- Abstract要約: 本稿では, 医用画像の弱いセグメント化のための新しい制約付きCNN損失法である, 対向的制約付きCNN損失法を提案する。
新しいパラダイムでは、事前知識は参照マスクによって符号化され、表現され、セグメンテーション出力に制約を課すためにさらに使用される。
我々の新しいパラダイムは、ネットワークの出力に対する事前知識の付与を大いに促進するだけでなく、より強固で高次制約も提供します。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 1.6942733472657625
- License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
- Abstract: We propose adversarial constrained-CNN loss, a new paradigm of
constrained-CNN loss methods, for weakly supervised medical image segmentation.
In the new paradigm, prior knowledge is encoded and depicted by reference
masks, and is further employed to impose constraints on segmentation outputs
through adversarial learning with reference masks. Unlike pseudo label methods
for weakly supervised segmentation, such reference masks are used to train a
discriminator rather than a segmentation network, and thus are not required to
be paired with specific images. Our new paradigm not only greatly facilitates
imposing prior knowledge on network's outputs, but also provides stronger and
higher-order constraints, i.e., distribution approximation, through adversarial
learning. Extensive experiments involving different medical modalities,
different anatomical structures, different topologies of the object of
interest, different levels of prior knowledge and weakly supervised annotations
with different annotation ratios is conducted to evaluate our ACCL method.
Consistently superior segmentation results over the size constrained-CNN loss
method have been achieved, some of which are close to the results of full
supervision, thus fully verifying the effectiveness and generalization of our
method. Specifically, we report an average Dice score of 75.4% with an average
annotation ratio of 0.65%, surpassing the prior art, i.e., the size
constrained-CNN loss method, by a large margin of 11.4%. Our codes are made
publicly available at https://github.com/PengyiZhang/ACCL.
- Abstract(参考訳): 本稿では, 医用画像の弱いセグメント化のための新しい制約付きCNN損失法である, 対向的制約付きCNN損失を提案する。
新しいパラダイムでは、事前知識は参照マスクによってエンコードされ、さらに参照マスクによる逆学習を通じてセグメンテーションアウトプットに制約を課すために用いられる。
弱い教師付きセグメンテーションのための擬似ラベル法とは異なり、そのような参照マスクはセグメンテーションネットワークよりも識別器を訓練するために用いられ、そのため特定の画像と組み合わせる必要はない。
我々の新しいパラダイムは、ネットワークの出力に対する事前知識の付与を大いに促進するだけでなく、より強固で高次制約、すなわち分布近似を敵対的学習を通じて提供する。
accl法を評価するために,様々な医学的モダリティ,異なる解剖学的構造,関心対象の異なるトポロジ,異なる事前知識のレベル,異なるアノテーション比率の弱い教師付きアノテーションを含む広範囲な実験を行った。
サイズ制約付きCNN損失法よりも連続的に優れたセグメンテーション結果が得られ,その一部は全監督の結果に近く,本手法の有効性と一般化を十分に検証している。
具体的には、平均diceスコアが75.4%、平均アノテーション比率が0.65%であり、先行技術、すなわちサイズ制約付きcnn損失法を11.4%大きく上回っていることを報告した。
私たちのコードはhttps://github.com/pengyizhang/acclで公開されています。
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