Expert-Guided Knowledge Distillation for Semi-Supervised Vessel Segmentation

计算机科学 分割 人工智能 蒸馏 图像分割 计算机视觉 模式识别(心理学) 机器学习 有机化学 化学
作者
Ning Shen,Tingfa Xu,Shiqi Huang,Feng Mu,Jianan Li
出处
期刊:IEEE Journal of Biomedical and Health Informatics [Institute of Electrical and Electronics Engineers]
卷期号:27 (11): 5542-5553 被引量:15
标识
DOI:10.1109/jbhi.2023.3312338
摘要

In medical image analysis, blood vessel segmentation is of considerable clinical value for diagnosis and surgery. The predicaments of complex vascular structures obstruct the development of the field. Despite many algorithms have emerged to get off the tight corners, they rely excessively on careful annotations for tubular vessel extraction. A practical solution is to excavate the feature information distribution from unlabeled data. This work proposes a novel semi-supervised vessel segmentation framework, named EXP-Net, to navigate through finite annotations. Based on the training mechanism of the Mean Teacher model, we innovatively engage an expert network in EXP-Net to enhance knowledge distillation. The expert network comprises knowledge and connectivity enhancement modules, which are respectively in charge of modeling feature relationships from global and detailed perspectives. In particular, the knowledge enhancement module leverages the vision transformer to highlight the long-range dependencies among multi-level token components; the connectivity enhancement module maximizes the properties of topology and geometry by skeletonizing the vessel in a non-parametric manner. The key components are dedicated to the conditions of weak vessel connectivity and poor pixel contrast. Extensive evaluations show that our EXP-Net achieves state-of-the-art performance on subcutaneous vessel, retinal vessel, and coronary artery segmentations.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
学渣一枚完成签到 ,获得积分10
刚刚
sweetrumors完成签到,获得积分20
1秒前
所所应助研友_LMBAXn采纳,获得10
1秒前
木雨亦潇潇完成签到,获得积分0
9秒前
bing完成签到,获得积分10
10秒前
清爽的人龙完成签到 ,获得积分10
12秒前
科研怪完成签到,获得积分10
12秒前
acat完成签到 ,获得积分10
16秒前
邢哥哥完成签到,获得积分10
17秒前
西红柿完成签到,获得积分10
17秒前
18秒前
笨笨的蓝天完成签到,获得积分10
19秒前
cc完成签到,获得积分10
20秒前
wing完成签到 ,获得积分10
20秒前
George完成签到,获得积分10
20秒前
啧啧完成签到 ,获得积分10
22秒前
怕黑耷完成签到 ,获得积分10
23秒前
完美世界应助星尘0314采纳,获得30
26秒前
龄仔仔完成签到 ,获得积分10
28秒前
Aiden完成签到,获得积分10
30秒前
完美世界应助人类后腿采纳,获得10
30秒前
32秒前
chuzihang完成签到 ,获得积分10
32秒前
gms完成签到,获得积分10
32秒前
科研通AI6.1应助超帅的达采纳,获得30
34秒前
重要的灵完成签到,获得积分10
39秒前
独闯江湖完成签到 ,获得积分10
41秒前
45秒前
GXW完成签到,获得积分10
45秒前
逆天了呀完成签到,获得积分10
46秒前
青梅葡萄汁完成签到 ,获得积分10
47秒前
GGBOND完成签到,获得积分10
47秒前
48秒前
Crystal完成签到,获得积分10
48秒前
千夜冰柠萌完成签到,获得积分10
48秒前
简奥斯汀完成签到 ,获得积分10
48秒前
孟啊啊完成签到 ,获得积分10
49秒前
8R60d8应助科研通管家采纳,获得10
51秒前
51秒前
研友_VZG7GZ应助科研通管家采纳,获得10
51秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Introduction to Helicopter and Tiltrotor Flight Simulation, Second Edition 2500
卤化钙钛矿人工突触的研究 2000
Моделирование процессов самоорганизации в кристаллообразующих системах 1000
History of U.S. Space Surveillance and Satellite Cataloging 1000
Malcolm Fraser : a biography 700
Signals, Systems, and Signal Processing 610
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6508422
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8301411
关于积分的说明 17721814
捐赠科研通 5609198
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2921779
邀请新用户注册赠送积分活动 1898969
关于科研通互助平台的介绍 1761581