Accurate airway extraction from computed tomography (CT) images is a critical step for planning navigation bronchoscopy and quantitative assessment of airway-related chronic obstructive pulmonary disease (COPD). The existing methods are challenging to sufficiently segment the airway, especially the high-generation airway, with the constraint of the limited label and cannot meet the clinical use in COPD. We propose a novel two-stage 3D contextual transformer-based U-Net for airway segmentation using CT images. The method consists of two stages, performing initial and refined airway segmentation. The two-stage model shares the same subnetwork with different airway masks as input. Contextual transformer block is performed both in the encoder and decoder path of the subnetwork to finish high-quality airway segmentation effectively. In the first stage, the total airway mask and CT images are provided to the subnetwork, and the intrapulmonary airway mask and corresponding CT scans to the subnetwork in the second stage. Then the predictions of the two-stage method are merged as the final prediction. Extensive experiments were performed on in-house and multiple public datasets. Quantitative and qualitative analysis demonstrate that our proposed method extracted much more branches and lengths of the tree while accomplishing state-of-the-art airway segmentation performance. The code is available at https://github.com/zhaozsq/airway_segmentation.
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Weakly-supervised text classification aims to train a classifier using only class descriptions and unlabeled data. Recent research shows that keyword-driven methods can achieve state-of-the-art performance on various tasks. However, these methods not only rely on carefully-crafted class descriptions to obtain class-specific keywords but also require substantial amount of unlabeled data and takes a long time to train. This paper proposes FastClass, an efficient weakly-supervised classification approach. It uses dense text representation to retrieve class-relevant documents from external unlabeled corpus and selects an optimal subset to train a classifier. Compared to keyword-driven methods, our approach is less reliant on initial class descriptions as it no longer needs to expand each class description into a set of class-specific keywords. Experiments on a wide range of classification tasks show that the proposed approach frequently outperforms keyword-driven models in terms of classification accuracy and often enjoys orders-of-magnitude faster training speed.
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无人驾驶飞机(UAV)通过低成本,大型覆盖,实时和高分辨率数据采集能力而广泛应用于检查,搜索和救援行动的目的。在这些过程中产生了大量航空视频,在这些过程中,正常事件通常占压倒性的比例。本地化和提取异常事件非常困难,这些事件包含手动从长视频流中的潜在有价值的信息。因此,我们致力于开发用于解决此问题的异常检测方法。在本文中,我们创建了一个新的数据集,名为Droneanomaly,用于空中视频中的异常检测。该数据集提供了37个培训视频序列和22个测试视频序列,这些视频序列来自7个不同的现实场景,其中包括各种异常事件。有87,488个彩色视频框架(训练51,635,测试35,853),每秒30帧的尺寸为640美元\ times 640美元。基于此数据集,我们评估现有方法并为此任务提供基准。此外,我们提出了一种新的基线模型,即变压器(ANDT)的异常检测,该模型将连续的视频帧视为一系列小管,它利用变压器编码器从序列中学习特征表示,并利用解码器来预测下一帧。我们的网络模型在训练阶段模型正常,并确定了具有不可预测的时间动力学的事件,作为测试阶段的异常。此外,为了全面评估我们提出的方法的性能,我们不仅使用无人机 - 异常数据集,而且使用另一个数据集。我们将使我们的数据集和代码公开可用。可以在https://youtu.be/ancczyryoby上获得演示视频。我们使数据集和代码公开可用。
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基于深度学习的计算机辅助诊断(CAD)在学术研究和临床应用中引起了吸引人的关注。然而,卷积神经网络(CNN)诊断系统严重依赖于标记的病变数据集,对数据分布变化的敏感性也限制了CNN在CAD中的潜在应用。开发了无监督的域适应性(UDA)方法来解决昂贵的注释和域间隙问题,并在医学图像分析中取得了巨大的成功。然而,现有的UDA方法仅适应从源病变域中汲取的知识到一个单个目标病变域,这是针对临床情况的:要诊断的新的未标记的目标域始终以在线和连续的方式到达。此外,由于新知识的知识覆盖了先前学到的知识(即灾难性的遗忘),因此现有方法的性能在先前学到的目标病变域上大大降低。为了处理上述问题,我们开发了一个名为连续病变知识元适应(CLKM)的元适应框架,该框架主要由语义适应阶段(​​SAP)和表示适应阶段(​​RAP)组成,以在线学习诊断模型和连续的方式。在SAP中,从源病变域中学到的语义知识转移到连续的靶病变域。在RAP中,优化了功能提取器以对齐整个源和多个目标病变域的可转移表示知识。
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对于哈密顿系统,这项工作考虑了由符号演化图产生的位置(Q)和动量(P)变量的学习和预测。与Chen&Tao(2021)相似,符号图由生成函数表示。此外,我们通过将时间序列(q_i,p_i)分为几个分区来开发新的学习方案,然后训练leap-frog神经网络(LFNN)以近似第一个(即初始条件)和一个之间的生成函数其余的分区。为了预测短时间内的系统演变,LFNN可以有效避免累积错误的问题。然后,将LFNN应用于更长的时间段内2:3谐振Kuiper带对象的行为,并且在我们以前的工作中构建的神经网络有两个重大改进(Li等人,2022年):((( 1)雅各比积分的保护; (2)高度准确的轨道演化预测。我们建议LFNN可能有助于预测哈密顿系统的长时间演变。
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尽管完全监督的人类骨架序列建模成功,但使用自我监督的预训练进行骨架序列表示学习一直是一个活跃的领域,因为很难在大规模上获取特定于任务的骨骼注释。最近的研究重点是使用对比学习学习视频级别的时间和歧视性信息,但忽略了人类骨骼的层次空间时间。与视频级别的这种表面监督不同,我们提出了一种自我监督的分层预训练方案,该方案纳入了基于层次变压器的骨骼骨骼序列编码器(HI-TRS),以明确捕获空间,短期和长期和长期框架,剪辑和视频级别的时间依赖性分别。为了通过HI-TR评估提出的自我监督预训练方案,我们进行了广泛的实验,涵盖了三个基于骨架的下游任务,包括动作识别,动作检测和运动预测。根据监督和半监督评估协议,我们的方法实现了最新的性能。此外,我们证明了我们的模型在训练阶段中学到的先验知识具有强大的下游任务的转移能力。
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最近,几种基于空间内存的方法已经验证了将中间框架及其面具作为内存有助于将视频中的目标对象细分目标对象。但是,它们主要集中于当前帧和内存框架之间的更好匹配,而无需明确关注内存质量。因此,较差的分割面罩的框架容易被记住,这导致了分割掩盖误差问题并进一步影响分割性能。此外,随着帧数的增长,内存框架的线性增加还限制了模型处理长视频的能力。为此,我们提出了一个质量感知的动态内存网络(QDMN)来评估每个帧的分割质量,从而使内存库可以选择性地存储准确的分段框架,以防止误差积累问题。然后,我们将细分质量与时间一致性相结合,以动态更新内存库以提高模型的实用性。我们的QDMN没有任何铃铛和哨子,在戴维斯和YouTube-Vos基准测试中都取得了新的最新性能。此外,广泛的实验表明,提议的质量评估模块(QAM)可以作为通用插件应用于基于内存的方法,并显着提高性能。我们的源代码可在https://github.com/workforai/qdmn上找到。
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非结构化数据,尤其是文本,在各个领域继续迅速增长。特别是,在金融领域,有大量累积的非结构化财务数据,例如公司定期向监管机构提交的文本披露文件,例如证券和交易委员会(SEC)。这些文档通常很长,并且倾向于包含有关公司绩效的宝贵信息。因此,从这些长文本文档中学习预测模型是非常兴趣的,尤其是用于预测数值关键绩效指标(KPI)。尽管在训练有素的语言模型(LMS)中取得了长足的进步,这些模型从大量的文本数据中学习,但他们仍然在有效的长期文档表示方面挣扎。我们的工作满足了这种批判性需求,即如何开发更好的模型来从长文本文档中提取有用的信息,并学习有效的功能,这些功能可以利用软件财务和风险信息来进行文本回归(预测)任务。在本文中,我们提出并实施了一个深度学习框架,该框架将长文档分为大块,并利用预先训练的LMS处理和将块汇总为矢量表示,然后进行自我关注以提取有价值的文档级特征。我们根据美国银行的10-K公共披露报告以及美国公司提交的另一个报告数据集评估了模型。总体而言,我们的框架优于文本建模的强大基线方法以及仅使用数值数据的基线回归模型。我们的工作提供了更好的见解,即如何利用预先训练的域特异性和微调的长输入LMS来表示长文档可以提高文本数据的表示质量,从而有助于改善预测分析。
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花样滑冰评分是一项艰巨的任务,因为它需要评判玩家的技术动作以及与背景音乐的协调。先前基于学习的工作无法很好地解决它,原因有两个:1)每次动作迅速变化,因此,仅应用传统的框架采样将损失很多有价值的信息,尤其是在3-5分钟的持续视频中,因此非常极端远程表示学习是必要的; 2)先前的方法很少考虑其模型中的关键视听关系。因此,我们介绍了一个多模式MLP体系结构,名为Skating-Mixer。它将基于MLP混合的框架扩展到多模式的方式,并通过我们设计的内存复发单元(MRU)有效地学习长期表示。除模型外,我们还收集了高质量的音频Visual FS1000数据集,该数据集包含1000多个视频,其中8种具有7种不同评级指标的程序类型,并在数量和多样性中都超过其他数据集。实验表明,所提出的方法优于公共FIS-V和我们的FS1000数据集的所有主要指标。此外,我们还包括一项分析,将我们的方法应用于北京2022年冬季奥运会的最新比赛,证明我们的方法具有强大的鲁棒性。
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磁共振成像(MRI)是一种重要的非侵入性临床工具,可以产生高分辨率和可重复的图像。然而,高质量的MR图像需要长时间的扫描时间,这导致患者的疲惫和不适,由于患者的自愿运动和非自愿的生理运动,诱导更多人工制品。为了加速扫描过程,通过K空间欠采样和基于深度学习的重建的方法已经推广。这项工作引进了SwinMR,这是一种基于新型的Swin变压器的快速MRI重建方法。整个网络由输入模块(IM)组成,特征提取模块(FEM)和输出模块(OM)。 IM和OM是2D卷积层,并且FEM由级联的残留的Swin变压器块(RSTBS)和2D卷积层组成。 RSTB由一系列SWIN变压器层(STL)组成。 STL的Shifted Windows多头自我关注(W-MSA / SW-MSA)在移位的窗口中执行,而不是整个图像空间中原始变压器的多头自我关注(MSA)。通过使用灵敏度图提出了一种新的多通道损耗,这被证明是为了保留更多纹理和细节。我们在Calgary-Campinas公共大脑MR DataSet中进行了一系列比较研究和消融研究,并在多模态脑肿瘤细分挑战2017年数据集中进行了下游分段实验。结果表明,与其他基准方法相比,我们的SwinMR实现了高质量的重建,并且它在噪音中断和不同的数据集中显示了不同的遮光罩掩模的稳健性。该代码在https://github.com/ayanglab/swinmr公开使用。
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