論文の概要: Multi-Dataset Cross-Domain Knowledge Distillation for Unified Medical Image Segmentation, Classification, and Detection
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2605.01563v1
- Date: Sat, 02 May 2026 18:23:27 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-05-05 20:33:49.831848
- Title: Multi-Dataset Cross-Domain Knowledge Distillation for Unified Medical Image Segmentation, Classification, and Detection
- Title(参考訳): 医用画像分割・分類・検出のためのマルチデータセットクロスドメイン知識蒸留法
- Authors: Ceausescu Ciprian-Mihai, Anghelina Ion-Marian, Alexe Dumitru-Bogdan,
- Abstract要約: セグメント化, 分類, オブジェクト検出タスクのパフォーマンスを向上させるために, クロスドメイン変換学習フレームワークを提案する。
提案手法では,多様な情報源からのドメイン不変表現を共同教師モデルで集約する,教師-学生パラダイムを用いている。
もともと医療画像のセグメンテーションのために開発されたこのフレームワークは、画像レベルの分類とオブジェクトレベルの検出をサポートするように拡張されている。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: We propose a unified cross-domain transfer learning framework that leverages knowledge from multiple heterogeneous medical imaging datasets to improve performance across segmentation, classification, and object detection tasks. Our approach employs a teacher-student paradigm in which a joint teacher model aggregates domain-invariant representations learned from diverse source datasets, while a task-specific student model is trained via multi-level knowledge distillation. Originally developed for medical image segmentation, the framework is extended to support image-level classification and object-level detection, enabling a general multi-task formulation for medical image analysis. We evaluate our method on a broad suite of datasets, including six segmentation benchmarks, BrainMetShare, ISLES, BraTS (MRI) and Lung MSD, LiTS, KiTS (CT), as well as multiple classification datasets for pulmonary disease and dementia, and detection datasets with native bounding-box annotations. Across all tasks and modalities, the proposed approach yields consistent improvements over strong dataset-specific and multi-head baselines, demonstrating enhanced robustness to distributional shifts and superior generalization. These findings highlight the potential of multi-dataset knowledge distillation as a scalable and task-agnostic approach for enhancing segmentation, classification, and object detection performance across heterogeneous medical imaging domains.
- Abstract(参考訳): 複数の異種医療画像データセットからの知識を活用して、セグメンテーション、分類、オブジェクト検出タスクのパフォーマンスを向上させるクロスドメイン移行学習フレームワークを提案する。
提案手法では,多様なソースデータセットから学習したドメイン不変表現を共同教師モデルで集約し,マルチレベル知識蒸留を用いてタスク固有学生モデルを訓練する。
当初、医用画像のセグメンテーションのために開発されたこのフレームワークは、画像レベルの分類とオブジェクトレベルの検出をサポートし、医用画像解析のための一般的なマルチタスクの定式化を可能にする。
我々はBrainMetShare, ISLES, BraTS (MRI) とLung MSD, LiTS, KiTS (CT) の6つのセグメンテーションベンチマークと,肺疾患および認知症に対する分類データセット,およびネイティブ境界ボックスアノテーションを用いた検出データセットを含む,幅広いデータセットについて評価を行った。
全てのタスクとモダリティにおいて、提案手法は、強力なデータセット固有およびマルチヘッドベースラインよりも一貫した改善をもたらし、分散シフトに対する堅牢性と優れた一般化を示す。
これらの知見は、多種医療画像領域におけるセグメンテーション、分類、オブジェクト検出性能を高めるためのスケーラブルでタスクに依存しないアプローチとして、マルチデータセットの知識蒸留の可能性を強調した。
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