Lightweight multi-scale classification of chest radiographs via size-specific batch normalization
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.
Notice bibliographique
Résumé
BACKGROUND AND OBJECTIVE: Convolutional neural networks are widely used to detect radiological findings in chest radiographs. Standard architectures are optimized for images of relatively small size (for example, 224 × 224 pixels), which suffices for most application domains. However, in medical imaging, larger inputs are often necessary to analyze disease patterns. A single scan can display multiple types of radiological findings varying greatly in size, and most models do not explicitly account for this. For a given network, whose layers have fixed-size receptive fields, smaller input images result in coarser features, which better characterize larger objects in an image. In contrast, larger inputs result in finer grained features, beneficial for the analysis of smaller objects. By compromising to a single resolution, existing frameworks fail to acknowledge that the ideal input size will not necessarily be the same for classifying every pathology of a scan. The goal of our work is to address this shortcoming by proposing a lightweight framework for multi-scale classification of chest radiographs, where finer and coarser features are combined in a parameter-efficient fashion. METHODS: We experiment on CheXpert, a large chest X-ray database. A lightweight multi-resolution (224 × 224, 448 × 448 and 896 × 896 pixels) network is developed based on a Densenet-121 model where batch normalization layers are replaced with the proposed size-specific batch normalization. Each input size undergoes batch normalization with dedicated scale and shift parameters, while the remaining parameters are shared across sizes. Additional external validation of the proposed approach is performed on the VinDr-CXR data set. RESULTS: The proposed approach (AUC 83.27±0.17, 7.1M parameters) outperforms standard single-scale models (AUC 81.76±0.18, 82.62±0.11 and 82.39±0.13 for input sizes 224 × 224, 448 × 448 and 896 × 896, respectively, 6.9M parameters). It also achieves a performance similar to an ensemble of one individual model per scale (AUC 83.27±0.11, 20.9M parameters), while relying on significantly fewer parameters. The model leverages features of different granularities, resulting in a more accurate classification of all findings, regardless of their size, highlighting the advantages of this approach. CONCLUSIONS: Different chest X-ray findings are better classified at different scales. Our study shows that multi-scale features can be obtained with nearly no additional parameters, boosting performance.
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Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi 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.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,002 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,003 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
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.
score_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