Fully Perturbed Self-Ensemble Framework Using Cascaded Parallel CNN-Transformer for Semisupervised Medical Image Segmentation
Notice bibliographique
Résumé
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:https://github.com/SUST-SJWen/FPSE.
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 enseignantsNi 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.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,002 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,002 |
| Science ouverte | 0,002 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 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 découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».