論文の概要: GREN: Graph-Regularized Embedding Network for Weakly-Supervised Disease
Localization in X-ray images
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2107.06442v1
- Date: Wed, 14 Jul 2021 01:27:07 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2021-07-16 01:47:57.173000
- Title: GREN: Graph-Regularized Embedding Network for Weakly-Supervised Disease
Localization in X-ray images
- Title(参考訳): GREN:X線画像における弱スーパービジョン病局在のためのグラフ規則化埋め込みネットワーク
- Authors: Baolian Qi, Gangming Zhao, Xin Wei, Chaowei Fang, Chengwei Pan,
Jinpeng Li, Huiguang He, and Licheng Jiao
- Abstract要約: コンテキスト情報や補償情報として、クロスリージョンとクロスイメージの関係は、より一貫性のある統合された領域を得るために不可欠である。
胸部X線画像上の疾患の特定に画像内および画像間情報を活用するグラフ正規化埋め込みネットワーク(GREN)を提案する。
このことから,本研究はNIH胸部X線データを用いた軽度疾患局所化のための最先端の成果を得られた。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 35.18562405272593
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Locating diseases in chest X-ray images with few careful annotations saves
large human effort. Recent works approached this task with innovative
weakly-supervised algorithms such as multi-instance learning (MIL) and class
activation maps (CAM), however, these methods often yield inaccurate or
incomplete regions. One of the reasons is the neglection of the pathological
implications hidden in the relationship across anatomical regions within each
image and the relationship across images. In this paper, we argue that the
cross-region and cross-image relationship, as contextual and compensating
information, is vital to obtain more consistent and integral regions. To model
the relationship, we propose the Graph Regularized Embedding Network (GREN),
which leverages the intra-image and inter-image information to locate diseases
on chest X-ray images. GREN uses a pre-trained U-Net to segment the lung lobes,
and then models the intra-image relationship between the lung lobes using an
intra-image graph to compare different regions. Meanwhile, the relationship
between in-batch images is modeled by an inter-image graph to compare multiple
images. This process mimics the training and decision-making process of a
radiologist: comparing multiple regions and images for diagnosis. In order for
the deep embedding layers of the neural network to retain structural
information (important in the localization task), we use the Hash coding and
Hamming distance to compute the graphs, which are used as regularizers to
facilitate training. By means of this, our approach achieves the
state-of-the-art result on NIH chest X-ray dataset for weakly-supervised
disease localization. Our codes are accessible online.
- Abstract(参考訳): 注意深いアノテーションで胸部x線画像内の疾患を見つけることは、大きな人間の努力を救える。
近年の研究では,MIL (Multi-instance Learning) やクラスアクティベーションマップ (class activation map, CAM) などのアルゴリズムによって,この課題にアプローチしているが,不正確な領域や不完全領域を生じることが多い。
理由の1つは、各画像内の解剖学的領域と画像間の関係に隠された病理学的意味の無視である。
本稿では,コンテクスト情報と補償情報としてのクロスリージョンとクロスイメージの関係が,より一貫した統合領域を得るために不可欠であると主張する。
この関係をモデル化するために,胸部X線画像上の疾患の特定に画像内および画像間情報を活用するグラフ正規化埋め込みネットワーク(GREN)を提案する。
grenは訓練済みのu-netを使って肺葉を分割し、画像内グラフを用いて肺葉間の画像内関係をモデル化し、異なる領域を比較する。
一方、バッチ内画像間の関係は画像間グラフによってモデル化され、複数の画像を比較する。
このプロセスは放射線医の訓練と意思決定の過程を模倣し、複数の領域と画像を比較して診断する。
ニューラルネットワークの深層埋め込み層が構造情報を保持するために(局所化タスクにおいて重要)、ハッシュ符号化とハミング距離を用いてグラフを計算する。
このことから,本研究はNIH胸部X線データを用いた軽度疾患局所化のための最先端の成果を得た。
私たちのコードはオンラインでアクセスできます。
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