論文の概要: Automatic Detection of Cardiac Chambers Using an Attention-based YOLOv4
Framework from Four-chamber View of Fetal Echocardiography
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2011.13096v2
- Date: Sun, 13 Dec 2020 07:45:12 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2022-09-20 12:16:49.273147
- Title: Automatic Detection of Cardiac Chambers Using an Attention-based YOLOv4
Framework from Four-chamber View of Fetal Echocardiography
- Title（参考訳）: 注意型yolov4フレームワークを用いた胎児心エコー図による心室内の自動検出
- Authors: Sibo Qiao, Shanchen Pang, Gang Luo, Silin Pan, Xun Wang, Min Wang, Xue
Zhai, Taotao Chen
- Abstract要約: 心エコー図では, 4-chamber (FC) 画像は重要かつ容易にアクセス可能な超音波画像である。
MRHAM-YOLOv4-Slimを改良したYOLOv4検出モデルを提案する。
提案手法は,0.919の精度,0.971のリコール,0.944のF1スコア,0.953のmAP,秒間フレーム(FPS)の43。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 15.893907855132236
- License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
- Abstract: Echocardiography is a powerful prenatal examination tool for early diagnosis
of fetal congenital heart diseases (CHDs). The four-chamber (FC) view is a
crucial and easily accessible ultrasound (US) image among echocardiography
images. Automatic analysis of FC views contributes significantly to the early
diagnosis of CHDs. The first step to automatically analyze fetal FC views is
locating the fetal four crucial chambers of heart in a US image. However, it is
a greatly challenging task due to several key factors, such as numerous
speckles in US images, the fetal cardiac chambers with small size and unfixed
positions, and category indistinction caused by the similarity of cardiac
chambers. These factors hinder the process of capturing robust and
discriminative features, hence destroying fetal cardiac anatomical chambers
precise localization. Therefore, we first propose a multistage residual hybrid
attention module (MRHAM) to improve the feature learning. Then, we present an
improved YOLOv4 detection model, namely MRHAM-YOLOv4-Slim. Specially, the
residual identity mapping is replaced with the MRHAM in the backbone of
MRHAM-YOLOv4-Slim, accurately locating the four important chambers in fetal FC
views. Extensive experiments demonstrate that our proposed method outperforms
current state-of-the-art, including the precision of 0.919, the recall of
0.971, the F1 score of 0.944, the mAP of 0.953, and the frames per second (FPS)
of 43.
- Abstract（参考訳）: 心エコー検査は胎児先天性心疾患(CHD)の早期診断のための強力な出生前診断ツールである。
心エコー図では, 4-chamber (FC) 画像は重要かつ容易にアクセス可能な超音波画像である。
FCビューの自動解析はCHDの早期診断に大きく貢献する。
胎児のfcビューを自動的に分析する最初のステップは、胎児の4つの重要な心室を米国の画像で見つけることである。
しかし,us画像中の多数のスペックル,小サイズで固定されていない胎児心室,心室の類似性に起因するカテゴリー不連続など,いくつかの重要な要因から,非常に困難な課題となっている。
これらの要因はロバストで識別的な特徴を捕捉する過程を阻害し、胎児の心臓解剖室の正確な局在を破壊する。
そこで我々はまず,特徴学習を改善するためのMRHAM (Multistage residual Hybrid attention Module) を提案する。
次に,MRHAM-YOLOv4-Slimという改良されたYOLOv4検出モデルを提案する。
特に, MRHAM-YOLOv4-Slimの背骨のMRHAMに代えて, 胎児のFCビューにおける4つの重要なチャンバーを正確に位置決めする。
実験の結果,提案手法は0.919の精度,0.971のリコール,0.944のF1スコア,0.953のmAP,43のFPS(FPS)など,現在の最先端技術よりも優れていた。
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