Unsupervised Cross-Modality Adaptation via Dual Structural-Oriented Guidance for 3D Medical Image Segmentation

计算机科学 人工智能 分割 模态(人机交互) 卷积神经网络 图像分割 模式识别(心理学) 医学影像学 计算机视觉 适应(眼睛) 深度学习 光学 物理
作者
Junlin Xian,Xiang Li,Dandan Tu,Senhua Zhu,Changzheng Zhang,Xiaowu Liu,Xin Li,Xin Yang
出处
期刊:IEEE Transactions on Medical Imaging [Institute of Electrical and Electronics Engineers]
卷期号:42 (6): 1774-1785 被引量:11
标识
DOI:10.1109/tmi.2023.3238114
摘要

Deep convolutional neural networks (CNNs) have achieved impressive performance in medical image segmentation; however, their performance could degrade significantly when being deployed to unseen data with heterogeneous characteristics. Unsupervised domain adaptation (UDA) is a promising solution to tackle this problem. In this work, we present a novel UDA method, named dual adaptation-guiding network (DAG-Net), which incorporates two highly effective and complementary structural-oriented guidance in training to collaboratively adapt a segmentation model from a labelled source domain to an unlabeled target domain. Specifically, our DAG-Net consists of two core modules: 1) Fourier-based contrastive style augmentation (FCSA) which implicitly guides the segmentation network to focus on learning modality-insensitive and structural-relevant features, and 2) residual space alignment (RSA) which provides explicit guidance to enhance the geometric continuity of the prediction in the target modality based on a 3D prior of inter-slice correlation. We have extensively evaluated our method with cardiac substructure and abdominal multi-organ segmentation for bidirectional cross-modality adaptation between MRI and CT images. Experimental results on two different tasks demonstrate that our DAG-Net greatly outperforms the state-of-the-art UDA approaches for 3D medical image segmentation on unlabeled target images.

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
小蘑菇应助乐观的眼睛采纳,获得10
刚刚
1秒前
优秀发布了新的文献求助10
1秒前
2秒前
2秒前
高挑的冰露完成签到 ,获得积分10
2秒前
3秒前
小绿孩不高兴完成签到,获得积分10
3秒前
syt完成签到 ,获得积分10
4秒前
来自三百完成签到 ,获得积分10
5秒前
小马甲应助suliuyin采纳,获得10
5秒前
5秒前
QingFeng完成签到 ,获得积分10
6秒前
6秒前
科研通AI6.1应助郑匕采纳,获得10
7秒前
思源应助优秀采纳,获得10
7秒前
易水寒完成签到,获得积分10
7秒前
陌上花开发布了新的文献求助10
8秒前
英姑应助发一篇sci采纳,获得10
8秒前
领导范儿应助Tac1采纳,获得10
9秒前
隐形的大有完成签到,获得积分10
10秒前
隐形曼青应助XMH采纳,获得10
10秒前
10秒前
Chris完成签到,获得积分10
12秒前
丘比特应助charming采纳,获得10
12秒前
自觉的躺平完成签到 ,获得积分10
12秒前
13秒前
MrWang发布了新的文献求助10
13秒前
真ikun完成签到,获得积分20
13秒前
天天快乐应助小如要努力采纳,获得10
14秒前
14秒前
量子星尘发布了新的文献求助30
15秒前
15秒前
NexusExplorer应助刘刚松采纳,获得10
16秒前
hhhh完成签到,获得积分10
17秒前
Panini完成签到 ,获得积分10
17秒前
小陶子完成签到,获得积分10
17秒前
XXXXX完成签到 ,获得积分10
19秒前
19秒前
Mcarry发布了新的文献求助10
20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 strong mixing conditions volume 1-3 5000
Ägyptische Geschichte der 21.–30. Dynastie 2500
Human Embryology and Developmental Biology 7th Edition 2000
The Developing Human: Clinically Oriented Embryology 12th Edition 2000
Clinical Microbiology Procedures Handbook, Multi-Volume, 5th Edition 2000
„Semitische Wissenschaften“? 1510
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5741705
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 5403758
关于积分的说明 15343201
捐赠科研通 4883272
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2624986
邀请新用户注册赠送积分活动 1573801
关于科研通互助平台的介绍 1530722