論文の概要: An MRF-UNet Product of Experts for Image Segmentation
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2104.05495v1
- Date: Mon, 12 Apr 2021 14:25:32 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2021-04-13 22:30:41.595603
- Title: An MRF-UNet Product of Experts for Image Segmentation
- Title(参考訳): MRF-UNetによる画像セグメンテーションの専門家製品
- Authors: Mikael Brudfors, Ya\"el Balbastre, John Ashburner, Geraint Rees,
Parashkev Nachev, S\'ebastien Ourselin, M. Jorge Cardoso
- Abstract要約: Markovのランダムフィールド(MRF)は、オーバーフィットしやすいラベルよりもシンプルにエンコードします。
UNet と MRF の分布積を計算することにより、両方の戦略を融合させることを提案する。
MRF-UNetはバックプロパゲーションによって共同で訓練される。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 1.7897459398362972
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: While convolutional neural networks (CNNs) trained by back-propagation have
seen unprecedented success at semantic segmentation tasks, they are known to
struggle on out-of-distribution data. Markov random fields (MRFs) on the other
hand, encode simpler distributions over labels that, although less flexible
than UNets, are less prone to over-fitting. In this paper, we propose to fuse
both strategies by computing the product of distributions of a UNet and an MRF.
As this product is intractable, we solve for an approximate distribution using
an iterative mean-field approach. The resulting MRF-UNet is trained jointly by
back-propagation. Compared to other works using conditional random fields
(CRFs), the MRF has no dependency on the imaging data, which should allow for
less over-fitting. We show on 3D neuroimaging data that this novel network
improves generalisation to out-of-distribution samples. Furthermore, it allows
the overall number of parameters to be reduced while preserving high accuracy.
These results suggest that a classic MRF smoothness prior can allow for less
over-fitting when principally integrated into a CNN model. Our implementation
is available at https://github.com/balbasty/nitorch.
- Abstract(参考訳): バックプロパゲーションによって訓練された畳み込みニューラルネットワーク(cnns)は、セマンティクスセグメンテーションタスクで前例のない成功を収めているが、分散データに苦しむことが知られている。
一方、マルコフランダムフィールド(MRF)は、UNetsよりも柔軟性が低いが、過度に適合する傾向があるラベルよりも単純な分布を符号化する。
本稿では, unet と mrf の分布の積を計算し, 両者の戦略を融合させることを提案する。
この積は難解であるため、反復平均場アプローチを用いて近似分布を解く。
MRF-UNetはバックプロパゲーションによって共同で訓練される。
条件付きランダムフィールド(CRF)を用いた他の研究と比較すると、MRFは画像データに依存しないため、過度な適合を抑えることができる。
3dニューロイメージングデータを用いて,このネットワークが分布外サンプルへの一般化を改善することを示した。
さらに、精度を維持しつつパラメータ全体の数を減らすことができる。
これらの結果から,従来のMRFのスムーズさはCNNモデルに統合された場合の過度な適合を抑えることが示唆された。
私たちの実装はhttps://github.com/balbasty/nitorchで利用可能です。
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