論文の概要: Adaptive Stain Normalization for Cross-Domain Medical Histology
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2510.06592v1
- Date: Wed, 08 Oct 2025 02:53:28 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-10-09 16:41:20.268048
- Title: Adaptive Stain Normalization for Cross-Domain Medical Histology
- Title(参考訳): クロスドメイン医療組織学における適応染色法
- Authors: Tianyue Xu, Yanlin Wu, Abhai K. Tripathi, Matthew M. Ippolito, Benjamin D. Haeffele,
- Abstract要約: ディープラーニングでは、染色プロトコルと撮像条件の違いは、大きな彩色性をもたらす可能性がある。
本稿では,物体検出や分類などの下流タスクに対して,任意のバックボーンネットワークと統合可能なトレーニング可能な色正規化モデルを提案する。
本手法は,多くの最先端の染色正規化法より優れる。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 5.625016805187324
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Deep learning advances have revolutionized automated digital pathology analysis. However, differences in staining protocols and imaging conditions can introduce significant color variability. In deep learning, such color inconsistency often reduces performance when deploying models on data acquired under different conditions from the training data, a challenge known as domain shift. Many existing methods attempt to address this problem via color normalization but suffer from several notable drawbacks such as introducing artifacts or requiring careful choice of a template image for stain mapping. To address these limitations, we propose a trainable color normalization model that can be integrated with any backbone network for downstream tasks such as object detection and classification. Based on the physics of the imaging process per the Beer-Lambert law, our model architecture is derived via algorithmic unrolling of a nonnegative matrix factorization (NMF) model to extract stain-invariant structural information from the original pathology images, which serves as input for further processing. Experimentally, we evaluate the method on publicly available pathology datasets and an internally curated collection of malaria blood smears for cross-domain object detection and classification, where our method outperforms many state-of-the-art stain normalization methods. Our code is available at https://github.com/xutianyue/BeerLaNet.
- Abstract(参考訳): ディープラーニングの進歩は、自動デジタル病理分析に革命をもたらした。
しかし、染色プロトコルと撮像条件の違いは、大きな彩色性をもたらす可能性がある。
ディープラーニングでは、このような色の不整合は、トレーニングデータから異なる条件下で取得したデータにモデルをデプロイする際に、しばしばパフォーマンスを低下させる。
既存の多くの手法は、色正規化によってこの問題に対処しようとするが、アーティファクトの導入やステンレスマッピングのためのテンプレートイメージの慎重に選択など、いくつかの顕著な欠点に悩まされている。
これらの制約に対処するために、オブジェクト検出や分類などの下流タスクのために、任意のバックボーンネットワークと統合可能なトレーニング可能な色正規化モデルを提案する。
本研究では,Beer-Lambert法則による画像処理の物理に基づいて,非負行列因子化(NMF)モデルのアルゴリズムアンロールにより,元の病理像から染色不変構造情報を抽出し,さらなる処理を行う。
実験により,本手法は現状の染料正規化法よりも優れており,本手法の有効性を検証した。
私たちのコードはhttps://github.com/xutianyue/BeerLaNet.comから入手可能です。
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