論文の概要: Generalizing to Unseen Domains in Diabetic Retinopathy Classification

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2310.17255v1
• Date: Thu, 26 Oct 2023 09:11:55 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-10-27 21:11:02.897705
• Title: Generalizing to Unseen Domains in Diabetic Retinopathy Classification
• Title（参考訳）: 糖尿病網膜症分類における未確認領域への一般化
• Authors: Chamuditha Jayanga Galappaththige, Gayal Kuruppu, Muhammad Haris Khan
• Abstract要約: DR分類において,モデルが未知の分布や領域(ドメイン一般化)に一般化する問題について検討する。 本稿では,視覚変換器(ViT)の自己蒸留を,新しい予測ソフト化機構によって実現する,シンプルで効果的な領域一般化(DG)手法を提案する。 本稿では,オープンソースのDR分類データセット上での最先端DG手法の性能を初めて報告する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 8.59772105902647
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Diabetic retinopathy (DR). is caused by long-standing diabetes and is among the fifth leading cause for visual impairments. The process of early diagnosis and treatments could be helpful in curing the disease, however, the detection procedure is rather challenging and mostly tedious. Therefore, automated diabetic retinopathy classification using deep learning techniques has gained interest in the medical imaging community. Akin to several other real-world applications of deep learning, the typical assumption of i.i.d data is also violated in DR classification that relies on deep learning. Therefore, developing DR classification methods robust to unseen distributions is of great value. In this paper, we study the problem of generalizing a model to unseen distributions or domains (a.k.a domain generalization) in DR classification. To this end, we propose a simple and effective domain generalization (DG) approach that achieves self-distillation in vision transformers (ViT) via a novel prediction softening mechanism. This prediction softening is an adaptive convex combination one-hot labels with the model's own knowledge. We perform extensive experiments on challenging open-source DR classification datasets under both multi-source and single-source DG settings with three different ViT backbones to establish the efficacy and applicability of our approach against competing methods. For the first time, we report the performance of several state-of-the-art DG methods on open-source DR classification datasets after conducting thorough experiments. Finally, our method is also capable of delivering improved calibration performance than other methods, showing its suitability for safety-critical applications, including healthcare. We hope that our contributions would investigate more DG research across the medical imaging community.
• Abstract（参考訳）: 糖尿病網膜症(dr)。 長期糖尿病が原因で、視覚障害の原因としては5番目に多い。 早期診断と治療のプロセスは、病気の治癒に役立ち得るが、検出手順は比較的困難であり、ほとんどが面倒である。 そのため, 深層学習技術を用いた糖尿病網膜症の自動分類は, 医用画像群で注目されている。 ディープラーニングの他の現実世界の応用と同様に、i.i.dデータの典型的な仮定は、ディープラーニングに依存するdr分類にも違反している。 したがって, 未知分布に頑健なdr分類法の開発は極めて有用である。 本稿では,dr分類における非知覚分布や領域(ドメイン一般化)へのモデル一般化の問題について検討する。 そこで本研究では,新しい予測ソフト化機構により視覚トランスフォーマ(vit)の自己蒸留を実現する,単純かつ効果的な領域一般化(dg)手法を提案する。 この予測ソフト化は、モデル自身の知識と1ホットラベルの適応凸結合である。 我々は3つの異なるViTバックボーンを持つマルチソースおよびシングルソースDG設定の下で、オープンソースのDR分類データセットに挑戦する広範囲な実験を行い、競合する手法に対するアプローチの有効性と適用性を確立する。 本報告では,オープンソースDR分類データセットにおけるDG法の性能について,徹底的な実験を行った後,初めて報告する。 また,本手法は他の方法と比較して校正性能が向上し,医療を含む安全上重要なアプリケーションに適合することを示す。 当社のコントリビューションが、医療画像コミュニティ全体でより多くのDG研究を調査することを期待しています。

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