論文の概要: Topology-Aware Segmentation Using Discrete Morse Theory
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2103.09992v1
- Date: Thu, 18 Mar 2021 02:47:21 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2021-03-20 04:57:29.969260
- Title: Topology-Aware Segmentation Using Discrete Morse Theory
- Title(参考訳): 離散モース理論を用いたトポロジー認識セグメンテーション
- Authors: Xiaoling Hu, Yusu Wang, Li Fuxin, Dimitris Samaras, Chao Chen
- Abstract要約: 深部画像セグメンテーションネットワークを訓練し、位相精度を向上させる新しい手法を提案する。
1次元骨格や2次元パッチなど,位相的精度に重要なグローバル構造を明らかにする。
多様なデータセットに対して,DICEスコアとトポロジカルメトリクスの両方で優れた性能を示す。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 38.65353702366932
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: In the segmentation of fine-scale structures from natural and biomedical
images, per-pixel accuracy is not the only metric of concern. Topological
correctness, such as vessel connectivity and membrane closure, is crucial for
downstream analysis tasks. In this paper, we propose a new approach to train
deep image segmentation networks for better topological accuracy. In
particular, leveraging the power of discrete Morse theory (DMT), we identify
global structures, including 1D skeletons and 2D patches, which are important
for topological accuracy. Trained with a novel loss based on these global
structures, the network performance is significantly improved especially near
topologically challenging locations (such as weak spots of connections and
membranes). On diverse datasets, our method achieves superior performance on
both the DICE score and topological metrics.
- Abstract(参考訳): 自然画像および生物医学画像からの微細な構造区分では、ピクセル単位の精度が唯一の懸念指標ではない。
血管接続や膜閉鎖といったトポロジカルな正確性は下流分析作業に不可欠である。
本稿では,位相的精度を向上させるために,深層画像分割ネットワークの学習手法を提案する。
特に離散モース理論(dmt)の力を利用して、位相的精度に重要な1次元骨格や2次元パッチを含む大域的な構造を同定する。
これらのグローバル構造に基づく新たな損失で訓練されたネットワーク性能は、特に位相的に困難な場所(接続や膜が弱い点など)において著しく改善されている。
多様なデータセットに対して,DICEスコアとトポロジカルメトリクスの両方で優れた性能を示す。
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