論文の概要: Diffusion-Based Hierarchical Multi-Label Object Detection to Analyze Panoramic Dental X-rays

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2303.06500v3
• Date: Mon, 5 Jun 2023 11:03:32 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-06-07 02:26:20.964890
• Title: Diffusion-Based Hierarchical Multi-Label Object Detection to Analyze Panoramic Dental X-rays
• Title（参考訳）: パノラマX線解析のための拡散型階層型多層物体検出
• Authors: Ibrahim Ethem Hamamci and Sezgin Er and Enis Simsar and Anjany Sekuboyina and Mustafa Gundogar and Bernd Stadlinger and Albert Mehl and Bjoern Menze
• Abstract要約: 歯列の列挙と関連する診断を同時に行うことで,問題のある歯を識別するエンド・ツー・エンド・エンド・モデルを開発した。 これら3つの階層を共同で学習するために,拡散に基づく新しい階層型多ラベルオブジェクト検出フレームワークを導入する。 実験結果から,本手法は最先端の物体検出法よりも優れていた。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.2239764810898268
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Due to the necessity for precise treatment planning, the use of panoramic X-rays to identify different dental diseases has tremendously increased. Although numerous ML models have been developed for the interpretation of panoramic X-rays, there has not been an end-to-end model developed that can identify problematic teeth with dental enumeration and associated diagnoses at the same time. To develop such a model, we structure the three distinct types of annotated data hierarchically following the FDI system, the first labeled with only quadrant, the second labeled with quadrant-enumeration, and the third fully labeled with quadrant-enumeration-diagnosis. To learn from all three hierarchies jointly, we introduce a novel diffusion-based hierarchical multi-label object detection framework by adapting a diffusion-based method that formulates object detection as a denoising diffusion process from noisy boxes to object boxes. Specifically, to take advantage of the hierarchically annotated data, our method utilizes a novel noisy box manipulation technique by adapting the denoising process in the diffusion network with the inference from the previously trained model in hierarchical order. We also utilize a multi-label object detection method to learn efficiently from partial annotations and to give all the needed information about each abnormal tooth for treatment planning. Experimental results show that our method significantly outperforms state-of-the-art object detection methods, including RetinaNet, Faster R-CNN, DETR, and DiffusionDet for the analysis of panoramic X-rays, demonstrating the great potential of our method for hierarchically and partially annotated datasets. The code and the data are available at: https://github.com/ibrahimethemhamamci/HierarchicalDet.
• Abstract（参考訳）: 正確な治療計画の必要性から、異なる歯科疾患を識別するためのパノラマX線の使用は著しく増加した。 パノラマX線を解釈するために多くのMLモデルが開発されているが、歯列と関連する診断を同時に行う問題歯を識別できるエンドツーエンドモデルが開発されていない。 このようなモデルを開発するために、FDIシステムに後続する3種類の注釈付きデータを階層的に構築し、第1は4次列挙でラベル付けし、第2は4次列挙でラベル付けし、第3は4次列挙でラベル付けする。 これら3つの階層から共同で学習するために,オブジェクト検出をノイズボックスからオブジェクトボックスへのデノナイズ拡散プロセスとして定式化することにより,新しい拡散に基づく階層型多言語オブジェクト検出フレームワークを導入する。 具体的には, 階層的アノテートデータを活用するために, 拡散ネットワークにおけるデノナイズ処理を, 事前学習したモデルから階層的に推論することで, 新たなノイズボックス操作手法を用いる。 また, 部分的アノテーションから効率的に学習し, 処置計画に各異常歯について必要な情報を全て提供するために, マルチラベル物体検出法を用いる。 提案手法は,パノラマx線分析においてretinanet,高速なr-cnn,detr,distributeddetなどの最先端の物体検出手法を著しく上回っており,階層的および部分的な注釈付きデータセットの可能性を実証している。 コードとデータは、https://github.com/ibrahimethemhamamci/HierarchicalDetで入手できる。

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