論文の概要: A Foundation LAnguage-Image model of the Retina (FLAIR): Encoding expert knowledge in text supervision

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2308.07898v1
• Date: Tue, 15 Aug 2023 17:39:52 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-08-16 11:53:00.153523
• Title: A Foundation LAnguage-Image model of the Retina (FLAIR): Encoding expert knowledge in text supervision
• Title（参考訳）: 網膜の基礎言語画像モデル(flair) : テキスト監督における専門知識の符号化
• Authors: Julio Silva-Rodriguez, Hadi Chakor, Riadh Kobbi, Jose Dolz and Ismail Ben Ayed
• Abstract要約: 広義網膜基底画像理解のための学習済み視覚言語モデルFLAIRについて述べる。 各種ソースから37個のオープンアクセスデータセットを収集した。 我々は、事前学習とゼロショット推論の両方において、専門家のドメイン知識を記述的テキストプロンプトの形で統合する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 17.583536041845402
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Foundation vision-language models are currently transforming computer vision, and are on the rise in medical imaging fueled by their very promising generalization capabilities. However, the initial attempts to transfer this new paradigm to medical imaging have shown less impressive performances than those observed in other domains, due to the significant domain shift and the complex, expert domain knowledge inherent to medical-imaging tasks. Motivated by the need for domain-expert foundation models, we present FLAIR, a pre-trained vision-language model for universal retinal fundus image understanding. To this end, we compiled 37 open-access, mostly categorical fundus imaging datasets from various sources, with up to 97 different target conditions and 284,660 images. We integrate the expert's domain knowledge in the form of descriptive textual prompts, during both pre-training and zero-shot inference, enhancing the less-informative categorical supervision of the data. Such a textual expert's knowledge, which we compiled from the relevant clinical literature and community standards, describes the fine-grained features of the pathologies as well as the hierarchies and dependencies between them. We report comprehensive evaluations, which illustrate the benefit of integrating expert knowledge and the strong generalization capabilities of FLAIR under difficult scenarios with domain shifts or unseen categories. When adapted with a lightweight linear probe, FLAIR outperforms fully-trained, dataset-focused models, more so in the few-shot regimes. Interestingly, FLAIR outperforms by a large margin more generalist, larger-scale image-language models, which emphasizes the potential of embedding experts' domain knowledge and the limitations of generalist models in medical imaging.
• Abstract（参考訳）: ファンデーションビジョン言語モデルは、現在コンピュータビジョンを変容させており、非常に有望な一般化能力によって医療画像の進歩が加速している。 しかし、この新たなパラダイムを医用画像に移す試みは、重要なドメインシフトと医療画像タスクに固有の複雑な専門的ドメイン知識のために、他のドメインで見られるものよりも印象的なパフォーマンスが低い。 ドメインエキスパート基盤モデルの必要性に感銘を受けて,広義網膜眼底画像理解のための学習済み視覚言語モデルFLAIRを提案する。 この目的のために、37のオープンアクセスデータセットをコンパイルし、主に様々なソースから、97の異なる目標条件と284,660の画像を収集した。 我々は、事前学習とゼロショット推論の両方において、専門家のドメイン知識を記述的テキストプロンプトの形で統合し、データの非形式的な分類的監督を強化する。 このような文献的専門家の知識は、関連する臨床文献やコミュニティ標準からまとめられ、病理の細かな特徴とそれらの間の階層や依存関係を記述している。 専門知識とFLAIRの強力な一般化能力を統合することのメリットを、ドメインシフトや見当たらないカテゴリの難しいシナリオ下での総合的な評価を報告する。 軽量リニアプローブに適応すると、FLAIRは、数発のレギュレーションにおいて、完全にトレーニングされたデータセット中心のモデルよりも優れています。 FLAIRは、専門家のドメイン知識と医療画像におけるジェネラリストモデルの限界を埋め込む可能性を強調する、より大規模な画像言語モデルよりも優れている。

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