論文の概要: Unsupervised Feature Clustering Improves Contrastive Representation
Learning for Medical Image Segmentation
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2211.08557v1
- Date: Tue, 15 Nov 2022 22:54:29 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2022-11-17 15:24:09.990945
- Title: Unsupervised Feature Clustering Improves Contrastive Representation
Learning for Medical Image Segmentation
- Title(参考訳): 医用画像セグメンテーションのためのコントラスト表現学習を改善する教師なし特徴クラスタリング
- Authors: Yejia Zhang, Xinrong Hu, Nishchal Sapkota, Yiyu Shi, Danny Z. Chen
- Abstract要約: 自己監督型インスタンス識別は、特徴表現を学習し、限られた医用画像アノテーションに対処する効果的なコントラスト的前提課題である。
本稿では,教師なし特徴クラスタリングを用いた自己教師付きコントラスト学習手法を提案する。
本手法は,これらの課題に対して,最先端の自己監督型コントラスト技術より優れる。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 18.75543045234889
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Self-supervised instance discrimination is an effective contrastive pretext
task to learn feature representations and address limited medical image
annotations. The idea is to make features of transformed versions of the same
images similar while forcing all other augmented images' representations to
contrast. However, this instance-based contrastive learning leaves performance
on the table by failing to maximize feature affinity between images with
similar content while counter-productively pushing their representations apart.
Recent improvements on this paradigm (e.g., leveraging multi-modal data,
different images in longitudinal studies, spatial correspondences) either
relied on additional views or made stringent assumptions about data properties,
which can sacrifice generalizability and applicability. To address this
challenge, we propose a new self-supervised contrastive learning method that
uses unsupervised feature clustering to better select positive and negative
image samples. More specifically, we produce pseudo-classes by hierarchically
clustering features obtained by an auto-encoder in an unsupervised manner, and
prevent destructive interference during contrastive learning by avoiding the
selection of negatives from the same pseudo-class. Experiments on 2D skin
dermoscopic image segmentation and 3D multi-class whole heart CT segmentation
demonstrate that our method outperforms state-of-the-art self-supervised
contrastive techniques on these tasks.
- Abstract(参考訳): 自己監督型インスタンス識別は、特徴表現を学習し、限られた医療画像アノテーションに対処する効果的なコントラスト的前提課題である。
このアイデアは、同じ画像の変換されたバージョンの特徴を、他のすべての拡張イメージの表現をコントラストに強制しながら、類似させることである。
しかし、このインスタンスベースのコントラスト学習は、類似したコンテンツを持つ画像間の特徴親和性を最大化せず、その表現を非生産的に分割することで、テーブル上のパフォーマンスを損なう。
このパラダイムの最近の改善(例えば、マルチモーダルデータ、縦断研究における異なる画像、空間対応)は、追加のビューに依存したり、データプロパティに関する厳密な仮定を行ったりすることで、汎用性と適用性を犠牲にすることができる。
この課題に対処するために,教師なし特徴クラスタリングを用いた自己教師付きコントラスト学習手法を提案する。
より具体的には、自動エンコーダによって得られた階層的クラスタリング機能により擬似クラスを生成し、同じ擬似クラスからの負の選択を回避し、対照的な学習における破壊的干渉を防止する。
2次元皮膚内視鏡的画像分割と3次元マルチクラス心筋CT分割の実験により,本手法はこれらの課題に対して,最先端の自己監督的コントラスト法より優れていることが示された。
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