MétaCan
Menu
Retour à la cohorte
Enregistrement W3030515889 · doi:10.21037/qims-19-1090

Dense-UNet: a novel multiphoton in vivo cellular image segmentation model based on a convolutional neural network

2020· article· en· W3030515889 sur OpenAlexafffund
Sijing Cai, Yunxian Tian, Harvey Lui, Haishan Zeng, Yi Wu, Guannan Chen

Notice bibliographique

RevueQuantitative Imaging in Medicine and Surgery · 2020
Typearticle
Langueen
DomaineBiochemistry, Genetics and Molecular Biology
ThématiqueAdvanced Fluorescence Microscopy Techniques
Établissements canadiensVancouver Coastal Health Research InstituteUniversity of British ColumbiaVancouver Coastal Health
Organismes subventionnairesProgram for Changjiang Scholars and Innovative Research Team in UniversityCanadian Institutes of Health ResearchBC HydroNatural Science Foundation of Fujian ProvinceFujian Normal UniversityNational Natural Science Foundation of ChinaCanadian Dermatology Foundation
Mots-clésComputer scienceArtificial intelligenceConvolutional neural networkSegmentationDeep learningPattern recognition (psychology)PixelSørensen–Dice coefficientPython (programming language)Image segmentationComputer vision

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Background: Multiphoton microscopy (MPM) offers a feasible approach for the biopsy in clinical medicine, but it has not been used in clinical applications due to the lack of efficient image processing methods, especially the automatic segmentation technology. Segmentation technology is still one of the most challenging assignments of the MPM imaging technique. Methods: The MPM imaging segmentation model based on deep learning is one of the most effective methods to address this problem. In this paper, the practicability of using a convolutional neural network (CNN) model to segment the MPM image of skin cells in vivo was explored. A set of MPM in vivo skin cells images with a resolution of 128×128 was successfully segmented under the Python environment with TensorFlow. A novel deep-learning segmentation model named Dense-UNet was proposed. The Dense-UNet, which is based on U-net structure, employed the dense concatenation to deepen the depth of the network architecture and achieve feature reuse. This model included four expansion modules (each module consisted of four down-sampling layers) to extract features. Results: Sixty training images were taken from the dorsal forearm using a femtosecond Ti:Sa laser running at 735 nm. The resolution of the images is 128×128 pixels. Experimental results confirmed that the accuracy of Dense-UNet (92.54%) was higher than that of U-Net (88.59%), with a significantly lower loss value of 0.1681. The 90.60% Dice coefficient value of Dense-UNet outperformed U-Net by 11.07%. The F1-Score of Dense-UNet, U-Net, and Seg-Net was 93.35%, 90.02%, and 85.04%, respectively. Conclusions: The deepened down-sampling path improved the ability of the model to capture cellular fined-detailed boundary features, while the symmetrical up-sampling path provided a more accurate location based on the test result. These results were the first time that the segmentation of MPM in vivo images had been adopted by introducing a deep CNN to bridge this gap in Dense-UNet technology. Dense-UNet has reached ultramodern performance for MPM images, especially for in vivo images with low resolution. This implementation supplies an automatic segmentation model based on deep learning for high-precision segmentation of MPM images in vivo.

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.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

Prédiction machine sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,000
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,001
Version: metacan-v3-hybrid-931329e0061cStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
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: Méthodes
Score de désaccord entre enseignants0,009
Score d'incertitude au seuil0,018

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

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

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 Opus0,033
Tête enseignante GPT0,317
Écart entre enseignants0,284 · 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

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
Devis d'étudeSimulation ou modélisation
Domainenon disponible
GenreMéthodes

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations277
Publié2020
Routes d'admission2
Résumé présentoui

Explorer davantage

Même revueQuantitative Imaging in Medicine and SurgeryMême sujetAdvanced Fluorescence Microscopy TechniquesTravaux en français237 207