論文の概要: Bridging Synthetic and Real Images: a Transferable and Multiple
Consistency aided Fundus Image Enhancement Framework
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2302.11795v1
- Date: Thu, 23 Feb 2023 06:16:15 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-02-24 16:20:55.387314
- Title: Bridging Synthetic and Real Images: a Transferable and Multiple
Consistency aided Fundus Image Enhancement Framework
- Title(参考訳): 合成画像と実画像のブリッジ化 : トランスファラブル・複数一貫性支援ファンドス画像拡張フレームワーク
- Authors: Erjian Guo, Huazhu Fu, Luping Zhou, Dong Xu
- Abstract要約: 画像強調とドメイン適応を同時に行うために,エンドツーエンドの教師支援フレームワークを提案する。
また,教師ネットワークと学生ネットワークのバックボーンとして,マルチステージ型マルチアテンション・ガイド・エンハンスメント・ネットワーク(MAGE-Net)を提案する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 61.74188977009786
- License: http://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0/
- Abstract: Deep learning based image enhancement models have largely improved the
readability of fundus images in order to decrease the uncertainty of clinical
observations and the risk of misdiagnosis. However, due to the difficulty of
acquiring paired real fundus images at different qualities, most existing
methods have to adopt synthetic image pairs as training data. The domain shift
between the synthetic and the real images inevitably hinders the generalization
of such models on clinical data. In this work, we propose an end-to-end
optimized teacher-student framework to simultaneously conduct image enhancement
and domain adaptation. The student network uses synthetic pairs for supervised
enhancement, and regularizes the enhancement model to reduce domain-shift by
enforcing teacher-student prediction consistency on the real fundus images
without relying on enhanced ground-truth. Moreover, we also propose a novel
multi-stage multi-attention guided enhancement network (MAGE-Net) as the
backbones of our teacher and student network. Our MAGE-Net utilizes multi-stage
enhancement module and retinal structure preservation module to progressively
integrate the multi-scale features and simultaneously preserve the retinal
structures for better fundus image quality enhancement. Comprehensive
experiments on both real and synthetic datasets demonstrate that our framework
outperforms the baseline approaches. Moreover, our method also benefits the
downstream clinical tasks.
- Abstract(参考訳): 深層学習に基づく画像強調モデルは, 臨床観察の不確実性と誤診のリスクを軽減するため, 眼底画像の可読性が大幅に向上した。
しかし、異なる品質でペア画像を得るのが難しいため、既存の手法では合成画像対を訓練データとして採用する必要がある。
合成画像と実画像のドメインシフトは、臨床データに対するそのようなモデルの一般化を必然的に妨げている。
本研究では,画像強調とドメイン適応を同時に行うために,エンドツーエンドの教師支援フレームワークを提案する。
学生ネットワークは合成ペアを教師付き強化に使用し、強化された地盤に頼らずに実底画像の教師・生徒予測一貫性を強制することにより、強化モデルを定式化し、ドメインシフトを低減する。
また,教師ネットワークと学生ネットワークのバックボーンとして,マルチステージ型マルチアテンション誘導拡張ネットワーク(MAGE-Net)を提案する。
mage-netでは,多段階強調モジュールと網膜構造保存モジュールを用いて,マルチスケール機能を段階的に統合するとともに,眼底画像の画質向上のための網膜構造保存を同時に行う。
実データと合成データの両方に関する包括的な実験は、我々のフレームワークがベースラインアプローチよりも優れていることを示す。
また,本手法は下流臨床にも有用である。
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