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:31
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
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
震动的鹏飞完成签到 ,获得积分10
2秒前
tengyi完成签到 ,获得积分10
3秒前
科研通AI2S应助可可西里采纳,获得10
6秒前
6秒前
糖炒李子完成签到 ,获得积分10
6秒前
梅川库子完成签到,获得积分10
7秒前
无一完成签到 ,获得积分0
10秒前
张长乐完成签到 ,获得积分10
15秒前
19秒前
22秒前
zhaimen完成签到 ,获得积分10
27秒前
灵珠学医完成签到 ,获得积分10
33秒前
沙脑完成签到 ,获得积分10
35秒前
林黛玉倒拔垂杨柳完成签到 ,获得积分10
43秒前
科研通AI6应助研友_892kOL采纳,获得30
45秒前
Yonina完成签到,获得积分10
45秒前
long0809完成签到,获得积分10
47秒前
砰砰完成签到 ,获得积分10
48秒前
深情安青应助elisa828采纳,获得10
49秒前
liu完成签到 ,获得积分10
51秒前
zzwwill完成签到,获得积分10
52秒前
1分钟前
到底是谁还在做牛马完成签到 ,获得积分10
1分钟前
阿星捌完成签到 ,获得积分10
1分钟前
习月阳完成签到,获得积分10
1分钟前
sherry完成签到 ,获得积分10
1分钟前
Chris完成签到,获得积分10
1分钟前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
elisa828完成签到,获得积分10
1分钟前
花花2024完成签到 ,获得积分10
1分钟前
枫叶完成签到 ,获得积分10
1分钟前
聪慧的石头完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
sjw525完成签到,获得积分10
1分钟前
背书强完成签到 ,获得积分10
2分钟前
zzzy完成签到 ,获得积分10
2分钟前
寒霜扬名完成签到 ,获得积分10
2分钟前
秋秋完成签到 ,获得积分10
2分钟前
2分钟前
阳光火车完成签到 ,获得积分10
2分钟前
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
Vertébrés continentaux du Crétacé supérieur de Provence (Sud-Est de la France) 600
A complete Carnosaur Skeleton From Zigong, Sichuan- Yangchuanosaurus Hepingensis 四川自贡一完整肉食龙化石-和平永川龙 600
Elle ou lui ? Histoire des transsexuels en France 500
FUNDAMENTAL STUDY OF ADAPTIVE CONTROL SYSTEMS 500
微纳米加工技术及其应用 500
Nanoelectronics and Information Technology: Advanced Electronic Materials and Novel Devices 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 遗传学 催化作用 冶金 量子力学 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5315099
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4457783
关于积分的说明 13868327
捐赠科研通 4347294
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2387685
邀请新用户注册赠送积分活动 1381815
关于科研通互助平台的介绍 1351008