論文の概要: Diffusion Adversarial Representation Learning for Self-supervised Vessel
Segmentation
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2209.14566v1
- Date: Thu, 29 Sep 2022 06:06:15 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2022-09-30 16:54:08.380264
- Title: Diffusion Adversarial Representation Learning for Self-supervised Vessel
Segmentation
- Title(参考訳): 自己教師付き血管セグメンテーションのための拡散逆表現学習
- Authors: Boah Kim, Yujin Oh, and Jong Chul Ye
- Abstract要約: 医療画像における血管分割は血管疾患の診断と治療計画において重要な課題の1つである。
本稿では,拡散確率モデルと逆学習を併用した新しい拡散逆表現学習(DARL)モデルを提案する。
本手法は血管セグメンテーションにおいて,既存の教師なし・自己教師付き手法を著しく上回っている。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 36.65094442100924
- License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
- Abstract: Vessel segmentation in medical images is one of the important tasks in the
diagnosis of vascular diseases and therapy planning. Although learning-based
segmentation approaches have been extensively studied, a large amount of
ground-truth labels are required in supervised methods and confusing background
structures make neural networks hard to segment vessels in an unsupervised
manner. To address this, here we introduce a novel diffusion adversarial
representation learning (DARL) model that leverages a denoising diffusion
probabilistic model with adversarial learning, and apply it for vessel
segmentation. In particular, for self-supervised vessel segmentation, DARL
learns background image distribution using a diffusion module, which lets a
generation module effectively provide vessel representations. Also, by
adversarial learning based on the proposed switchable spatially-adaptive
denormalization, our model estimates synthetic fake vessel images as well as
vessel segmentation masks, which further makes the model capture
vessel-relevant semantic information. Once the proposed model is trained, the
model generates segmentation masks by one step and can be applied to general
vascular structure segmentation of coronary angiography and retinal images.
Experimental results on various datasets show that our method significantly
outperforms existing unsupervised and self-supervised methods in vessel
segmentation.
- Abstract(参考訳): 医療画像における血管分割は血管疾患の診断と治療計画において重要な課題の1つである。
学習に基づくセグメンテーションのアプローチは広く研究されているが、教師ありの手法や背景構造が混乱しているため、ニューラルネットワークは教師なしの方法でのセグメンテーションを困難にしている。
そこで本研究では, 対数学習を用いた拡散確率モデルを用いた新しい拡散対数表現学習(DARL)モデルを導入し, 血管セグメンテーションに適用する。
特に,自己教師型血管分割において,DARLは拡散モジュールを用いて背景画像の分布を学習し,生成モジュールが効果的に血管表現を提供する。
また,切り替え可能な空間適応型非正規化に基づく逆学習により,本モデルでは,合成擬似容器画像と容器分割マスクを推定し,さらに,容器関連意味情報を捕捉する。
提案モデルがトレーニングされると,1ステップごとにセグメンテーションマスクを生成し,冠動脈造影および網膜画像の一般的な血管構造セグメンテーションに適用することができる。
各種データセットを用いた実験の結果, 従来の非教師なしおよび自己教師なしの容器分割法を有意に上回ることがわかった。
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