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Enregistrement W4417438495 · doi:10.1109/tai.2025.3644335

Fully Perturbed Self-Ensemble Framework Using Cascaded Parallel CNN-Transformer for Semisupervised Medical Image Segmentation

2025· article· W4417438495 sur OpenAlexaff
Tao Lei, Sijia Wen, Xiaogang Du, Ziyao Yang, Lifeng He, Chenxia Li, Yong Wan, Bin Hu, Asoke K. Nandi

Notice bibliographique

RevueIEEE Transactions on Artificial Intelligence · 2025
Typearticle
Langue
DomaineComputer Science
ThématiqueAdvanced Neural Network Applications
Établissements canadiensArtificial Intelligence in Medicine (Canada)
Organismes subventionnairesNational Natural Science Foundation of China
Mots-clésSegmentationExploitTransformerImage segmentationDeep learningLabeled dataMedical imagingPattern recognition (psychology)

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Semi-supervised learning (SSL) has achieved remarkable progress in the field of medical image segmentation (MIS), but it still faces two main challenges. First, the consistency learning employed in existing semi-supervised MIS (SSMIS) methods is mainly restricted to a single perturbation or a simple combination of multiple perturbations, which limits their abilities to effectively exploit the potential information from unlabeled medical images. Second, although some SSMIS methods make full use of the significant structural differences between CNN and Transformer networks for model perturbation, which causes a new conflict in that a Transformer network usually requires a large amount of labeled data for model training but only a small amount of labeled data is provided to SSMIS. In this paper, a novel fully perturbed self-ensemble framework (FPSE) using cascaded parallel CNN-Transformer is proposed to address the aforementioned problems. First, we present a fully perturbed consistency learning strategy that empowers the framework to handle complex variations through the skillful synergy of data, model, and feature perturbations, effectively exploring the potential information from unlabeled medical images. Second, we design a novel strategy of model perturbation based on the cascaded parallel CNN-Transformer structure, which maximizes the efficacy of Transformer under limited labeled data since Transformer is operated on the shallow local features extracted by CNN, thus effectively alleviating the requirement of a large number of labeled data for the proposed network architecture. Experiments demonstrate that our FPSE framework achieves remarkable results, outperforming the existing state-of-the-art (SOTA) methods by 11.5%, 0.7% and 2.4% in Dice score when labeled data accounts for only 5% (ACDC), 5% (AbdomenCT-1K) and 1% (ISIC2018), respectively. The code is available at: <uri xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink">https://github.com/SUST-SJWen/FPSE</uri>.

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 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), Études des sciences et des technologies
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Simulation ou modélisation · Signal consensuel: aucune
GenreSignal candidat: Méthodes · Signal consensuel: aucune
Score de désaccord entre enseignants0,663
Score d'incertitude au seuil0,999

Scores Codex et Gemma par catégorie

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0010,000
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0010,001
Méta-épidémiologie (sens large)0,0010,001
Bibliométrie0,0010,003
Études des sciences et des technologies0,0020,000
Communication savante0,0010,001
Science ouverte0,0020,000
Intégrité de la recherche0,0010,001
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 Opus0,052
Tête enseignante GPT0,354
Écart entre enseignants0,302 · 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 tête enseignante, pas un consensus.

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

Citations0
Publié2025
Routes d'admission1
Résumé présentoui

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