结肠直肠癌(CRC)是世界上最常见的致命癌症之一。果切除术可以有效地中断腺瘤的进展到腺癌,从而降低了CRC发育的风险。结肠镜检查是找到结肠息肉的主要方法。然而,由于息肉的不同尺寸和息肉和周围的粘膜之间的阴影不明确,因此精确地对分段息肉挑战。为了解决这个问题,我们设计了一个用于精确的息肉分割的边界分布引导网络(BDG-Net)。具体地,在理想边界分布图(BDM)的监督下,我们使用边界分布生成模块(BDGM)来聚合高级功能并生成BDM。然后,BDM被发送到边界分布引导解码器(BDGD)作为互补空间信息以引导息肉分割。此外,BDGD采用了多尺度特征交互策略,以提高不同尺寸的息肉的分割精度。广泛的定量和定性评估展示了我们模型的有效性,这在五个公共息肉数据集上显着优于最先进的模型,同时保持低计算复杂性。
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尽管已经开发了疫苗,并且国家疫苗接种率正在稳步提高,但2019年冠状病毒病(COVID-19)仍对世界各地的医疗保健系统产生负面影响。在当前阶段,从CT图像中自动分割肺部感染区域对于诊断和治疗COVID-19至关重要。得益于深度学习技术的发展,已经提出了一些针对肺部感染细分的深度学习解决方案。但是,由于分布分布,复杂的背景干扰和界限模糊,现有模型的准确性和完整性仍然不令人满意。为此,我们在本文中提出了一个边界引导的语义学习网络(BSNET)。一方面,结合顶级语义保存和渐进式语义集成的双分支语义增强模块旨在建模不同的高级特征之间的互补关系,从而促进产生更完整的分割结果。另一方面,提出了镜像对称边界引导模块,以以镜像对称方式准确检测病变区域的边界。公开可用数据集的实验表明,我们的BSNET优于现有的最新竞争对手,并实现了44 fps的实时推理速度。
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大多数息肉分段方法使用CNNS作为其骨干,导致在编码器和解码器之间的信息交换信息时的两个关键问题:1)考虑到不同级别特征之间的贡献的差异; 2)设计有效机制,以融合这些功能。不同于现有的基于CNN的方法,我们采用了一个变压器编码器,它学会了更强大和强大的表示。此外,考虑到息肉的图像采集影响和难以实现的性质,我们介绍了三种新模块,包括级联融合模块(CFM),伪装识别模块(CIM),A和相似性聚集模块(SAM)。其中,CFM用于从高级功能收集息肉的语义和位置信息,而CIM应用于在低级功能中伪装的息肉信息。在SAM的帮助下,我们将息肉区域的像素特征扩展到整个息肉区域的高电平语义位置信息,从而有效地融合了交叉级别特征。所提出的模型名为Polyp-PVT,有效地抑制了特征中的噪声,并显着提高了他们的表现力。在五个广泛采用的数据集上进行了广泛的实验表明,所提出的模型对各种具有挑战性的情况(例如,外观变化,小物体)比现有方法更加强大,并实现了新的最先进的性能。拟议的模型可在https://github.com/dengpingfan/polyp-pvt获得。
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结肠镜检查是一种金标准程序,但依赖于高度操作员。已经努力自动化息肉的检测和分割,这是一种癌前前兆,以有效地减少错过率。广泛使用的通过编码器解码器驱动的计算机辅助息肉分段系统在精度方面具有高性能。然而,从各种中心收集的息肉分割数据集可以遵循不同的成像协议,导致数据分布的差异。因此,大多数方法遭受性能下降,并且需要对每个特定数据集进行重新训练。我们通过提出全局多尺度剩余融合网络(GMSRF-Net)来解决这个概括问题。我们所提出的网络在为所有分辨率尺度执行多尺度融合操作时保持高分辨率表示。为了进一步利用比例信息,我们在GMSRF-Net中设计交叉多尺度注意(CMSA)和多尺度特征选择(MSFS)模块。由CMSA和MSFS门控的重复融合操作展示了网络的改进的概括性。在两种不同的息肉分割数据集上进行的实验表明,我们提出的GMSRF-Net优于先前的最先进的方法,在骰子方面,在看不见的CVC-ClinicDB和Unseen KVasir-SEG上的前一流的最先进方法。系数。
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Transformer-based models have been widely demonstrated to be successful in computer vision tasks by modelling long-range dependencies and capturing global representations. However, they are often dominated by features of large patterns leading to the loss of local details (e.g., boundaries and small objects), which are critical in medical image segmentation. To alleviate this problem, we propose a Dual-Aggregation Transformer Network called DuAT, which is characterized by two innovative designs, namely, the Global-to-Local Spatial Aggregation (GLSA) and Selective Boundary Aggregation (SBA) modules. The GLSA has the ability to aggregate and represent both global and local spatial features, which are beneficial for locating large and small objects, respectively. The SBA module is used to aggregate the boundary characteristic from low-level features and semantic information from high-level features for better preserving boundary details and locating the re-calibration objects. Extensive experiments in six benchmark datasets demonstrate that our proposed model outperforms state-of-the-art methods in the segmentation of skin lesion images, and polyps in colonoscopy images. In addition, our approach is more robust than existing methods in various challenging situations such as small object segmentation and ambiguous object boundaries.
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Camouflaged object detection (COD) aims to detect/segment camouflaged objects embedded in the environment, which has attracted increasing attention over the past decades. Although several COD methods have been developed, they still suffer from unsatisfactory performance due to the intrinsic similarities between the foreground objects and background surroundings. In this paper, we propose a novel Feature Aggregation and Propagation Network (FAP-Net) for camouflaged object detection. Specifically, we propose a Boundary Guidance Module (BGM) to explicitly model the boundary characteristic, which can provide boundary-enhanced features to boost the COD performance. To capture the scale variations of the camouflaged objects, we propose a Multi-scale Feature Aggregation Module (MFAM) to characterize the multi-scale information from each layer and obtain the aggregated feature representations. Furthermore, we propose a Cross-level Fusion and Propagation Module (CFPM). In the CFPM, the feature fusion part can effectively integrate the features from adjacent layers to exploit the cross-level correlations, and the feature propagation part can transmit valuable context information from the encoder to the decoder network via a gate unit. Finally, we formulate a unified and end-to-end trainable framework where cross-level features can be effectively fused and propagated for capturing rich context information. Extensive experiments on three benchmark camouflaged datasets demonstrate that our FAP-Net outperforms other state-of-the-art COD models. Moreover, our model can be extended to the polyp segmentation task, and the comparison results further validate the effectiveness of the proposed model in segmenting polyps. The source code and results will be released at https://github.com/taozh2017/FAPNet.
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现代的高性能语义分割方法采用沉重的主链和扩张的卷积来提取相关特征。尽管使用上下文和语义信息提取功能对于分割任务至关重要,但它为实时应用程序带来了内存足迹和高计算成本。本文提出了一种新模型,以实现实时道路场景语义细分的准确性/速度之间的权衡。具体来说,我们提出了一个名为“比例吸引的条带引导特征金字塔网络”(s \ textsuperscript {2} -fpn)的轻巧模型。我们的网络由三个主要模块组成:注意金字塔融合(APF)模块,比例吸引条带注意模块(SSAM)和全局特征Upsample(GFU)模块。 APF采用了注意力机制来学习判别性多尺度特征,并有助于缩小不同级别之间的语义差距。 APF使用量表感知的关注来用垂直剥离操作编码全局上下文,并建模长期依赖性,这有助于将像素与类似的语义标签相关联。此外,APF还采用频道重新加权块(CRB)来强调频道功能。最后,S \ TextSuperScript {2} -fpn的解码器然后采用GFU,该GFU用于融合APF和编码器的功能。已经对两个具有挑战性的语义分割基准进行了广泛的实验,这表明我们的方法通过不同的模型设置实现了更好的准确性/速度权衡。提出的模型已在CityScapes Dataset上实现了76.2 \%miou/87.3fps,77.4 \%miou/67fps和77.8 \%miou/30.5fps,以及69.6 \%miou,71.0 miou,71.0 \%miou,和74.2 \%\%\%\%\%\%。 miou在Camvid数据集上。这项工作的代码将在\ url {https://github.com/mohamedac29/s2-fpn提供。
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由于不规则的形状,正常和感染组织之间的各种尺寸和无法区分的边界,仍然是一种具有挑战性的任务,可以准确地在CT图像上进行Covid-19的感染病变。在本文中,提出了一种新的分段方案,用于通过增强基于编码器 - 解码器架构的不同级别的监督信息和融合多尺度特征映射来感染Covid-19。为此,提出了深入的协作监督(共同监督)计划,以指导网络学习边缘和语义的特征。更具体地,首先设计边缘监控模块(ESM),以通过将边缘监督信息结合到初始阶段的下采样的初始阶段来突出显示低电平边界特征。同时,提出了一种辅助语义监督模块(ASSM)来加强通过将掩码监督信息集成到稍后阶段来加强高电平语义信息。然后,通过使用注意机制来扩展高级和低电平特征映射之间的语义间隙,开发了一种注意融合模块(AFM)以融合不同级别的多个规模特征图。最后,在四个各种Covid-19 CT数据集上证明了所提出的方案的有效性。结果表明,提出的三个模块都是有希望的。基于基线(RESUNT),单独使用ESM,ASSM或AFM可以分别将骰子度量增加1.12 \%,1.95 \%,1.63 \%,而在我们的数据集中,通过将三个模型结合在一起可以上升3.97 \% 。与各个数据集的现有方法相比,所提出的方法可以在某些主要指标中获得更好的分段性能,并可实现最佳的泛化和全面的性能。
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卷积神经网络(CNN)的深度学习体系结构在计算机视野领域取得了杰出的成功。 CNN构建的编码器架构U-Net在生物医学图像分割方面取得了重大突破,并且已在各种实用的情况下应用。但是,编码器部分中每个下采样层和简单堆积的卷积的平等设计不允许U-NET从不同深度提取足够的特征信息。医学图像的复杂性日益增加为现有方法带来了新的挑战。在本文中,我们提出了一个更深层,更紧凑的分裂注意U形网络(DCSAU-NET),该网络有效地利用了基于两个新颖框架的低级和高级语义信息:主要功能保护和紧凑的分裂注意力堵塞。我们评估了CVC-ClinicDB,2018 Data Science Bowl,ISIC-2018和SEGPC-2021数据集的建议模型。结果,DCSAU-NET在联合(MIOU)和F1-SOCRE的平均交点方面显示出比其他最先进的方法(SOTA)方法更好的性能。更重要的是,提出的模型在具有挑战性的图像上表现出了出色的细分性能。我们的工作代码以及更多技术细节,请访问https://github.com/xq141839/dcsau-net。
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超声成像在诊断血管病变中起重要作用。血管壁的准确分割对于预防,诊断和治疗血管疾病很重要。但是,现有方法的血管壁边界的定位不准确。分割误差发生在不连续的血管壁边界和黑暗边界中。为了克服这些问题,我们提出了一个新的边界限制网络(BDNET)。我们使用边界细化模块重新限制血管壁的边界以获得正确的边界位置。我们设计了特征提取模块来提取和融合多尺度特征和不同的接受场功能,以解决黑暗边界和不连续边界的问题。我们使用新的损失函数来优化模型。级别不平衡对模型优化的干扰可阻止获得更细致,更光滑的边界。最后,为了促进临床应用,我们将模型设计为轻量级。实验结果表明,与数据集的现有模型相比,我们的模型可实现最佳的分割结果,并显着降低记忆消耗。
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识别息肉对于在计算机辅助临床支持系统中自动分析内窥镜图像的自动分析具有挑战性。已经提出了基于卷积网络(CNN),变压器及其组合的模型,以分割息肉以有希望的结果。但是,这些方法在模拟息肉的局部外观方面存在局限性,或者在解码过程中缺乏用于空间依赖性的多层次特征。本文提出了一个新颖的网络,即结肠形式,以解决这些局限性。 Colonformer是一种编码器架构,能够在编码器和解码器分支上对远程语义信息进行建模。编码器是一种基于变压器的轻量级体系结构,用于在多尺度上建模全局语义关系。解码器是一种层次结构结构,旨在学习多层功能以丰富特征表示。此外,添加了一个新的Skip连接技术,以完善整体地图中的息肉对象的边界以进行精确分割。已经在五个流行的基准数据集上进行了广泛的实验,以进行息肉分割,包括Kvasir,CVC-Clinic DB,CVC-ColondB,CVC-T和Etis-Larib。实验结果表明,我们的结肠构造者在所有基准数据集上的表现优于其他最先进的方法。
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Lesion segmentation requires both speed and accuracy. In this paper, we propose a simple yet efficient network DSNet, which consists of a encoder based on Transformer and a convolutional neural network(CNN)-based distinct pyramid decoder containing three dual-stream attention (DSA) modules. Specifically, the DSA module fuses features from two adjacent levels through the false positive stream attention (FPSA) branch and the false negative stream attention (FNSA) branch to obtain features with diversified contextual information. We compare our method with various state-of-the-art (SOTA) lesion segmentation methods with several public datasets, including CVC-ClinicDB, Kvasir-SEG, and ISIC-2018 Task 1. The experimental results show that our method achieves SOTA performance in terms of mean Dice coefficient (mDice) and mean Intersection over Union (mIoU) with low model complexity and memory consumption.
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由于复杂且巨大的模型结构,大多数现有的显着对象检测(SOD)模型很难应用。尽管提出了一些轻巧的模型,但准确性几乎不令人满意。在本文中,我们设计了一种新颖的语义引导的上下文融合网络(SCFNET),该网络重点介绍了多层次特征的交互式融合,以进行准确有效的显着对象检测。此外,我们将知识蒸馏应用于SOD任务,并提供相当大的数据集KD-SOD80K。详细说明,我们通过未标记的图像将丰富的知识从经验丰富的老师转移到未经训练的SCFNET,使SCFNET能够学习强大的概括能力,以更准确地检测显着对象。基于知识蒸馏的SCFNET(KDSCFNET)具有与最先进的重量级方法相当的精度,该方法少于1M参数和174 fps实时检测速度。广泛的实验证明了所提出的蒸馏方法和SOD框架的鲁棒性和有效性。代码和数据:https://github.com/zhangjincv/kd-scfnet。
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血管分割从图像中提取血管,并作为诊断各种疾病的基础,例如眼科疾病。眼科医生通常需要高分辨率分割结果进行分析,这会导致大多数现有方法的超计算负载。如果基于低分辨率的输入,它们很容易忽略微小的容器或引起分段容器的不连续性。为了解决这些问题,本文提出了一种名为Subersessel的算法,该算法使用低分辨率图像作为输入提供了高分辨率和准确的容器分割。我们首先将超分辨率作为我们的辅助分支,以提供潜在的高分辨率细节特征,可以在测试阶段删除。其次,我们提出了两个模块,以增强感兴趣的分割区域的特征,包括具有特征分解(UFD)模块的上采样和功能相互作用模块(FIM),并限制了损失,以关注感兴趣的功能。与其他最先进的算法相比,在三个公开数据集上进行了广泛的实验表明,我们提出的Supersess可以将更高的细分精度分割为6%以上的细分精度。此外,Supercessel的稳定性也比其他算法更强。发表论文后,我们将发布代码。
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神经网络的高计算成本阻止了RGB-D突出物体检测(SOD)的最新成功,从受益现实世界应用。因此,本文介绍了一种新颖的网络,Mobily,它专注于使用移动网络进行深度特征提取的高效RGB-D SOD。然而,移动网络在特征表示中的功能较小比麻烦的网络更强大。为此,我们观察到彩色图像的深度信息可以加强与SOD相关的特征表示,如果正确杠杆。因此,我们提出了一种隐式深度恢复(IDR)技术,以加强用于RGB-D SOD的移动网络的特征表示能力。 IDR仅在训练阶段采用并在测试期间省略,因此它是免费的。此外,我们提出了用于有效的多级特征聚合的紧凑金字塔精制(CPR),以获得具有清晰边界的突出对象。与IDR和CPR合并,Mobilesal在六个挑战RGB-D SOD数据集上具有更快的速度(450fps 320 $ 320的输入尺寸为320美元)和更少的参数(6.5米)。代码在https://mmcheng.net/mobilesal发布。
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伪装的对象检测(COD)旨在识别自然场景中隐藏自己的物体。准确的COD遭受了许多与低边界对比度有关的挑战,并且对象出现(例如对象大小和形状)的较大变化。为了应对这些挑战,我们提出了一种新颖的背景感知跨层次融合网络(C2F-net),该网络融合了上下文感知的跨级特征,以准确识别伪装的对象。具体而言,我们通过注意力诱导的跨融合模块(ACFM)来计算来自多级特征的内容丰富的注意系数,该模块(ACFM)进一步在注意系数的指导下进一步集成了特征。然后,我们提出了一个双分支全局上下文模块(DGCM),以通过利用丰富的全球上下文信息来完善内容丰富的功能表示的融合功能。多个ACFM和DGCM以级联的方式集成,以产生高级特征的粗略预测。粗糙的预测充当了注意力图,以完善低级特征,然后再将其传递到我们的伪装推断模块(CIM)以生成最终预测。我们对三个广泛使用的基准数据集进行了广泛的实验,并将C2F-NET与最新模型(SOTA)模型进行比较。结果表明,C2F-NET是一种有效的COD模型,并且表现出明显的SOTA模型。此外,对息肉细分数据集的评估证明了我们在COD下游应用程序中C2F-NET的有希望的潜力。我们的代码可在以下网址公开获取:https://github.com/ben57882/c2fnet-tscvt。
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最新的语义分段方法采用具有编码器解码器架构的U-Net框架。 U-Net仍然具有挑战性,具有简单的跳过连接方案来模拟全局多尺度上下文:1)由于编码器和解码器级的不兼容功能集的问题,并非每个跳过连接设置都是有效的,甚至一些跳过连接对分割性能产生负面影响; 2)原始U-Net比某些数据集上没有任何跳过连接的U-Net更糟糕。根据我们的调查结果,我们提出了一个名为Uctransnet的新分段框架(在U-Net中的提议CTRANS模块),从引导机制的频道视角。具体地,CTRANS模块是U-NET SKIP连接的替代,其包括与变压器(命名CCT)和子模块通道 - 明智的跨关注进行多尺度信道交叉融合的子模块(命名为CCA)以指导熔融的多尺度通道 - 明智信息,以有效地连接到解码器功能以消除歧义。因此,由CCT和CCA组成的所提出的连接能够替换原始跳过连接以解决精确的自动医学图像分割的语义间隙。实验结果表明,我们的UCTRANSNET产生更精确的分割性能,并通过涉及变压器或U形框架的不同数据集和传统架构的语义分割来实现一致的改进。代码:https://github.com/mcgregorwwwww/uctransnet。
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基于卷积的方法在医疗图像分割任务中提供了良好的分割性能。但是,这些方法在处理医学图像的边缘时面临以下挑战:(1)以前的基于卷积的方法不关注分割边缘周围前景和背景之间的边界关系,从而导致分割性能的退化当边缘变化时。 (2)卷积层的电感偏置不能适应复杂的边缘变化和多分段区域的聚合,从而导致其性能改善大部分仅限于分割分段区域而不是边缘的范围。为了应对这些挑战,我们提出了MFI(多尺度特征交互)块和英亩(轴向上下文关系编码器)块上的CM-MLP框架,以精确分割医疗图像的边缘。在MFI块中,我们建议级联多尺度MLP(Cascade MLP)同时从网络的较深层中处理所有局部信息,并利用CASCADE多尺度机制逐渐融合离散的本地信息。然后,英亩块用于使深度监督着眼于探索前景和背景之间的边界关系以修改医疗图像的边缘。我们提议的CM-MLP框架的分割准确性(DICE)达到96.96%,96.76%和82.54%的三个基准数据集:CVC-ClinicDB数据集,Sub-Kvasir Dataset和我们的内部数据集,这些数据集分别超过了。最先进的方法。源代码和训练有素的模型将在https://github.com/programmerhyy/cm-mlp上找到。
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Colonoscopy, currently the most efficient and recognized colon polyp detection technology, is necessary for early screening and prevention of colorectal cancer. However, due to the varying size and complex morphological features of colonic polyps as well as the indistinct boundary between polyps and mucosa, accurate segmentation of polyps is still challenging. Deep learning has become popular for accurate polyp segmentation tasks with excellent results. However, due to the structure of polyps image and the varying shapes of polyps, it is easy for existing deep learning models to overfit the current dataset. As a result, the model may not process unseen colonoscopy data. To address this, we propose a new state-of-the-art model for medical image segmentation, the SSFormer, which uses a pyramid Transformer encoder to improve the generalization ability of models. Specifically, our proposed Progressive Locality Decoder can be adapted to the pyramid Transformer backbone to emphasize local features and restrict attention dispersion. The SSFormer achieves stateof-the-art performance in both learning and generalization assessment.
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滴虫病是一种常见的传染病,由寄生虫毛trichomonas阴道引起,如果不加以治疗,则增加了在人类中艾滋病毒的风险。从微观图像中对阴道的自动检测可以提供至关重要的信息,以诊断滴虫病。然而,由于毛滴虫和其他细胞之间的高外观相似性(例如,白细胞),由于其运动性较大,而且缺乏较大的巨大的外观差异,因此精确的阴道分割(TVS)是一项艰巨的任务,这是一项具有挑战性的任务,最重要的是,最重要的是,其出现较大的外观变化。对深度模型培训的规模注释数据。为了应对这些挑战,我们精心阐述了第一个大规模的微观图像数据集,trichomonas vaginalis,名为TVMI3K,由3158张图像组成,涵盖了各种背景中的毛trichomonas,具有高质量的注释,包括对象层面标签,对象标签,对象,对象,对象,物体,物体,物体,物体标签,物体标签,物体标签,对象。边界和具有挑战性的属性。此外,我们提出了一个简单而有效的基线,称为TVNet,以自动从微观图像中分割毛刺,包括高分辨率融合和前景 - 背景的注意模块。广泛的实验表明,我们的模型实现了卓越的细分性能,并且在定量和定性上都超越了各种尖端的对象检测模型,这使其成为促进电视任务中未来研究的有希望的框架。数据集和结果将在:https://github.com/cellrecog/cellrecog上公开可用。
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