論文の概要: $μ$Match: Foundation Models for Semi-supervised Learning and Domain Adaptation in EM
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2606.21605v1
- Date: Fri, 19 Jun 2026 17:07:16 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-06-26 04:37:19.193015
- Title: $μ$Match: Foundation Models for Semi-supervised Learning and Domain Adaptation in EM
- Title(参考訳): $μ$Match:EMにおける半教師付き学習とドメイン適応の基礎モデル
- Authors: Marei Freitag, Olesia Korchevaia, Luca Freckmann, Anwai Archit, Constantin Pape,
- Abstract要約: ビジョンファウンデーションモデルは、ほぼ高度なコンピュータビジョンを持ち、ゼロショットと少数ショットの設定で最先端のパフォーマンスを実現する。
基礎モデルを活用した半教師付き学習とドメイン適応のためのフレームワークである$Matchを提案する。
我々は、最先端の学生-教師ベースの手法を実装し、ミトコドンドリオン、核、神経突起のセグメンテーションを含む、難解なEMタスクに関する複数の基礎モデルを評価する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 1.149497648076115
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Vision foundation models have substantially advanced computer vision, enabling state-of-the-art performance in zero- and few-shot settings. They have been successfully applied to biomedical imaging tasks ranging from organ segmentation in computed tomography to cell segmentation in light microscopy. Electron microscopy (EM) is a central modality for analyzing cellular ultrastructure due to its nanometer-scale resolution. However, the application of foundation models in EM has so far been limited to specific organelles, such as mitochondria, largely due to the diversity of segmentation tasks and the scarcity of comprehensively annotated data. As a result, EM segmentation still predominantly relies on supervised learning, requiring extensive manual annotation and limiting ultrastructural analysis. To address this gap, we propose $μ$Match, a framework for semi-supervised learning and domain adaptation that leverages foundation models. We implement state-of-the-art student-teacher-based methods and evaluate multiple foundation models (SAM, SAM2, $μ$SAM, DINOv2/v3) on challenging EM tasks, including mitochondrion, nucleus, and neurite segmentation. Our results demonstrate consistent improvements over strong baselines and highlight a path toward substantially reducing the annotation effort in EM.
- Abstract(参考訳): ビジョンファウンデーションモデルは、ほぼ高度なコンピュータビジョンを持ち、ゼロショットと少数ショットの設定で最先端のパフォーマンスを実現する。
バイオメディカルイメージングには, 臓器の分節化から細胞分節化まで, 光顕微鏡の応用に成功している。
電子顕微鏡(Electron Microscopy, EM)は、そのナノメートルスケールの分解能によって細胞微細構造を解析するための中心的なモダリティである。
しかしながら、EMにおける基礎モデルの適用は、主にセグメンテーションタスクの多様性と包括的な注釈付きデータの不足により、ミトコンドリアのような特定のオルガネラに限られている。
結果として、EMセグメンテーションはいまだに教師あり学習に依存しており、広範な手動アノテーションを必要とし、超構造解析を制限している。
このギャップに対処するために,基礎モデルを活用した半教師付き学習とドメイン適応のためのフレームワークである$μ$Matchを提案する。
我々は、最先端の学生教師ベースの手法を実装し、ミトコドンドリオン、核、神経節のセグメンテーションを含むEMタスクにおいて、複数の基礎モデル(SAM, SAM2, $μ$SAM, DINOv2/v3)を評価する。
その結果,強いベースラインに対する一貫した改善が示され,EMにおけるアノテーションの取り組みを大幅に削減する道のりが明らかにされた。
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