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Enregistrement W2941524851 · doi:10.1109/tmi.2019.2930068

Reducing the Hausdorff Distance in Medical Image Segmentation With Convolutional Neural Networks

2019· preprint· en· W2941524851 sur OpenAlex

Pourquoi ce travail est dans la base

Une base qui oublie comment elle a trouvé un travail ne peut pas être vérifiée. Voici les voies qui ont admis celui-ci.

affAu moins un auteur déclare une institution canadienne dans l'instantané OpenAlex épinglé.
fundUn bailleur canadien est enregistré sur le travail.

Notice bibliographique

RevueIEEE Transactions on Medical Imaging · 2019
Typepreprint
Langueen
DomaineComputer Science
ThématiqueAdvanced Neural Network Applications
Établissements canadiensUniversity of British Columbia
Organismes subventionnairesNatural Sciences and Engineering Research Council of CanadaCanadian Institutes of Health ResearchProstate Cancer Canada
Mots-clésHausdorff distanceSegmentationArtificial intelligenceConvolutional neural networkPattern recognition (psychology)Scale-space segmentationComputer scienceImage segmentationSegmentation-based object categorizationComputer visionSimilarity (geometry)Boundary (topology)MathematicsImage (mathematics)

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

The Hausdorff Distance (HD) is widely used in evaluating medical image segmentation methods. However, the existing segmentation methods do not attempt to reduce HD directly. In this paper, we present novel loss functions for training convolutional neural network (CNN)-based segmentation methods with the goal of reducing HD directly. We propose three methods to estimate HD from the segmentation probability map produced by a CNN. One method makes use of the distance transform of the segmentation boundary. Another method is based on applying morphological erosion on the difference between the true and estimated segmentation maps. The third method works by applying circular/spherical convolution kernels of different radii on the segmentation probability maps. Based on these three methods for estimating HD, we suggest three loss functions that can be used for training to reduce HD. We use these loss functions to train CNNs for segmentation of the prostate, liver, and pancreas in ultrasound, magnetic resonance, and computed tomography images and compare the results with commonly-used loss functions. Our results show that the proposed loss functions can lead to approximately 18-45% reduction in HD without degrading other segmentation performance criteria such as the Dice similarity coefficient. The proposed loss functions can be used for training medical image segmentation methods in order to reduce the large segmentation errors.

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Prédiction distillée sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,001
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,000
Version: codex-gemma-dda1882f352aStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesMéta-épidémiologie (sens strict), Intégrité de la recherche
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Simulation ou modélisation · Signal consensuel: Simulation ou modélisation
GenreSignal candidat: Méthodes · Signal consensuel: aucune
Score de désaccord entre enseignants0,980
Score d'incertitude au seuil1,000

Scores Codex et Gemma par catégorie

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0010,000
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0000,000
Bibliométrie0,0000,001
Études des sciences et des technologies0,0000,001
Communication savante0,0000,000
Science ouverte0,0020,000
Intégrité de la recherche0,0000,004
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0000,000

Scores machine (provisoires)

Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.

Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.

Tête enseignante Opus0,011
Tête enseignante GPT0,281
Écart entre enseignants0,269 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle