Uncertainty-Guided Voxel-Level Supervised Contrastive Learning for Semi-Supervised Medical Image Segmentation

过度拟合 计算机科学 人工智能 半监督学习 模式识别(心理学) 特征学习 机器学习 分割 监督学习 特征(语言学) 一致性(知识库) 体素 人工神经网络 语言学 哲学
作者
Yu Hua,Xin Shu,Zizhou Wang,Lei Zhang
出处
期刊:International Journal of Neural Systems [World Scientific]
卷期号:32 (04) 被引量:27
标识
DOI:10.1142/s0129065722500162
摘要

Semi-supervised learning reduces overfitting and facilitates medical image segmentation by regularizing the learning of limited well-annotated data with the knowledge provided by a large amount of unlabeled data. However, there are many misuses and underutilization of data in conventional semi-supervised methods. On the one hand, the model will deviate from the empirical distribution under the training of numerous unlabeled data. On the other hand, the model treats labeled and unlabeled data differently and does not consider inter-data information. In this paper, a semi-supervised method is proposed to exploit unlabeled data to further narrow the gap between the semi-supervised model and its fully-supervised counterpart. Specifically, the architecture of the proposed method is based on the mean-teacher framework, and the uncertainty estimation module is improved to impose constraints of consistency and guide the selection of feature representation vectors. Notably, a voxel-level supervised contrastive learning module is devised to establish a contrastive relationship between feature representation vectors, whether from labeled or unlabeled data. The supervised manner ensures that the network learns the correct knowledge, and the dense contrastive relationship further extracts information from unlabeled data. The above overcomes data misuse and underutilization in semi-supervised frameworks. Moreover, it favors the feature representation with intra-class compactness and inter-class separability and gains extra performance. Extensive experimental results on the left atrium dataset from Atrial Segmentation Challenge demonstrate that the proposed method has superior performance over the state-of-the-art methods.
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
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
大气石头完成签到,获得积分10
1秒前
小杨发布了新的文献求助10
1秒前
豆⑧完成签到,获得积分10
1秒前
无奈的萍完成签到,获得积分10
2秒前
youzala完成签到,获得积分20
2秒前
a龙完成签到,获得积分10
2秒前
可爱的函函应助Agamemnon采纳,获得20
3秒前
等我吃胖完成签到,获得积分10
4秒前
YY完成签到,获得积分10
4秒前
一一一完成签到,获得积分10
4秒前
KPL452B完成签到,获得积分10
4秒前
APS完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
闲人不贤完成签到,获得积分10
6秒前
LYDZ1完成签到,获得积分10
6秒前
英姑应助MXX采纳,获得10
6秒前
zkwgly完成签到 ,获得积分10
7秒前
Jzhang完成签到,获得积分10
7秒前
悦耳的城完成签到,获得积分10
8秒前
孤独万天发布了新的文献求助10
9秒前
再见了星空完成签到,获得积分10
9秒前
滕擎完成签到,获得积分10
9秒前
甜甜的问芙完成签到 ,获得积分10
9秒前
9秒前
奔跑西木完成签到 ,获得积分10
9秒前
小李完成签到,获得积分10
10秒前
ziming313完成签到,获得积分10
10秒前
wo_qq111完成签到 ,获得积分10
10秒前
10秒前
人参跳芭蕾完成签到 ,获得积分10
10秒前
坚定的海露完成签到,获得积分10
11秒前
感动清炎完成签到,获得积分10
12秒前
12秒前
skepticalsnails完成签到,获得积分10
13秒前
Yang完成签到,获得积分10
13秒前
想不出昵称完成签到,获得积分10
13秒前
ziming313发布了新的文献求助10
13秒前
蛙趣完成签到,获得积分10
13秒前
Agamemnon发布了新的文献求助20
14秒前
gnr2000应助新手采纳,获得10
14秒前
高分求助中
Evolution 3rd edition 1500
Lire en communiste 1000
Mantiden: Faszinierende Lauerjäger Faszinierende Lauerjäger 700
PraxisRatgeber: Mantiden: Faszinierende Lauerjäger 700
A new species of Coccus (Homoptera: Coccoidea) from Malawi 500
2-Acetyl-1-pyrroline: an important aroma component of cooked rice 500
Ribozymes and aptamers in the RNA world, and in synthetic biology 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3180053
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2830396
关于积分的说明 7976868
捐赠科研通 2491986
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1329164
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 635669
版权声明 602954