文献阅读(84)PFA-ScanNet
文章目录
- 1 缩写 & 引用
- 2 abstract & introduction
- 2.1 相关工作
- 3 方法
- 3.1 Pyramidal Feature Aggregation金字塔特征聚合
- 3.2 FCN与池化层
- 3.3 语义指导与协同学习
- 4 实验结果
- 题目:PFA-ScanNet: Pyramidal Feature Aggregation with Synergistic Learning for Breast Cancer Metastasis Analysis
- 时间:2019
- 会议:MICCAI
- 研究机构:港中文/中科院
1 缩写 & 引用
- TNM: tumor, node, and distant metastasis (TNM)
- PFA: Pyramidal Feature Aggregation
- ROI: Region of Interest
2 abstract & introduction
本篇论文的主要贡献:
- 金字塔特征聚合Pyramidal Feature Aggregation
- 具有语义指导的协同学习
synergistic learning for training the main detector and extra decoder with semantic guidance
- 池化层提高速度
high-efficiency inference mechanism is designed with dense pooling layers
本篇论文的目的:乳腺癌转移分析检测,检测转移的存在,并测量到四个转移类别的程度
主要难点
- 图像像素多
- 正常和癌变区域之间存在hard mimic
- 不同转移类型之间的显著大小差异
2.1 相关工作
- 教师学习网络、迁移学习
Invasive cancer detection utilizing compressed convolutional neural network and transfer learning 2018 MICCAI - 全卷积网络
Fast scannet: fast and dense analysis of multi-gigapixel whole-slide images for cancer metastasis detection 2019 IEEE Trans. Med. Imaging 1 - 条件随机场考虑空间相关性
Cancer metastasis detection with neural conditional random field 2018 arXiv
3 方法
3.1 Pyramidal Feature Aggregation金字塔特征聚合
- 通过大的卷积核获得大的感受域
- 15x15的卷积核拆成1x15+15x1和15x1+1x15两个卷积
To further reduce the computation burden and number of parameters
3.2 FCN与池化层
The pooling strides {128,64,32} are associated with feature level {3,4,5} in the training phase and will be converted to {128/α,64/α,32/α} in the inference phase
It allows dense and fast predictions when α increases
- L_p: 训练patch的size
- L_R: 推理input size
- S_p: scanning stide
- S_R: scanning stide for refetching ROIs
- L_m: size of predicted probability tile
Our model falls into the category of FCN architecture, which is equivalent to a patch-based CNN with input size Lp and scanning stride Sp , but the inference speed becomes much faster by removing redundant computations of overlaps
3.3 语义指导与协同学习
- BM用残余结构对边界对准进行建模
BM models the boundary alignment in a residual structure to take advantage of the local contextual information and localization cue
- 同时对detector和decoder训练
- 截断形式的交叉熵同时减少segmentation loss和分类loss
it is hard to minimize the classification loss and segmentation loss simultaneously in one iteration
The segmentation loss will clip outliers at the truncated point γ ∈ [0,0.5] when p(t|x;W) < γ
p(t|x;W) is the predicted probability for the ground truth label t given the input pixel x
When γ=0 it will degrade into binary cross-entropy
4 实验结果
- 数据集:Camelyon16和Camelyon17
- 随机森林分4类:正常、ITC、Micro、Macro
- 精度高,速度快
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