論文の概要: Translation Consistent Semi-supervised Segmentation for 3D Medical
Images
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2203.14523v2
- Date: Fri, 21 Apr 2023 07:09:39 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-04-24 18:27:01.862971
- Title: Translation Consistent Semi-supervised Segmentation for 3D Medical
Images
- Title(参考訳): 3次元医用画像に対する翻訳整合半教師付きセグメンテーション
- Authors: Yuyuan Liu, Yu Tian, Chong Wang, Yuanhong Chen, Fengbei Liu, Vasileios
Belagiannis, Gustavo Carneiro
- Abstract要約: 3次元医用画像分割法は成功したが, 大量のボクセルレベルのデータへの依存は不利である。
半教師付き学習(SSL)は、大きなラベル付きデータセットと小さなラベル付きデータセットでモデルをトレーニングすることで、この問題を解決する。
本稿では,一貫性学習型SSL手法であるTranslation Consistent Co-training (TraCoCo)を紹介する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 25.575275962514898
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: 3D medical image segmentation methods have been successful, but their
dependence on large amounts of voxel-level annotated data is a disadvantage
that needs to be addressed given the high cost to obtain such annotation.
Semi-supervised learning (SSL) solve this issue by training models with a large
unlabelled and a small labelled dataset. The most successful SSL approaches are
based on consistency learning that minimises the distance between model
responses obtained from perturbed views of the unlabelled data. These
perturbations usually keep the spatial input context between views fairly
consistent, which may cause the model to learn segmentation patterns from the
spatial input contexts instead of the segmented objects. In this paper, we
introduce the Translation Consistent Co-training (TraCoCo) which is a
consistency learning SSL method that perturbs the input data views by varying
their spatial input context, allowing the model to learn segmentation patterns
from visual objects. Furthermore, we propose the replacement of the commonly
used mean squared error (MSE) semi-supervised loss by a new Cross-model
confident Binary Cross entropy (CBC) loss, which improves training convergence
and keeps the robustness to co-training pseudo-labelling mistakes. We also
extend CutMix augmentation to 3D SSL to further improve generalisation. Our
TraCoCo shows state-of-the-art results for the Left Atrium (LA) and Brain Tumor
Segmentation (BRaTS19) datasets with different backbones. Our code is available
at https://github.com/yyliu01/TraCoCo.
- Abstract(参考訳): 3次元医用画像分割法は成功したが、大量のボクセルレベルのアノテートデータに依存しているため、そのようなアノテーションを得るのに高いコストがかかるため、対処する必要がある。
半教師付き学習(SSL)は、大きなラベル付きデータセットと小さなラベル付きデータセットでモデルをトレーニングすることで、この問題を解決する。
最も成功したSSLアプローチは、乱れのないデータの摂動ビューから得られたモデル応答間の距離を最小化する一貫性学習に基づいている。
これらの摂動は通常、ビュー間の空間的な入力コンテキストを一定に保つため、モデルがセグメント化されたオブジェクトの代わりに空間的な入力コンテキストからセグメント化パターンを学習する可能性がある。
本稿では、空間的な入力コンテキストを変化させることで、入力データビューを摂動する一貫性学習SSL手法であるTranslation Consistent Co-training(TraCoCo)を紹介し、視覚オブジェクトからセグメンテーションパターンを学習できるようにする。
さらに, 一般用平均二乗誤差 (MSE) の半教師付き損失を, 新しいクロスモデル自信を持つバイナリクロスエントロピー (CBC) 損失に置き換えることを提案する。
また、一般化をさらに改善するために、CutMixの拡張を3D SSLに拡張します。
我々のTrCoCoは、異なるバックボーンを持つ左房(LA)と脳腫瘍分離(BRaTS19)データセットの最先端の結果を示しています。
私たちのコードはhttps://github.com/yyliu01/TraCoCoで利用可能です。
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