ARM-Net: Attention-guided residual multiscale CNN for multiclass brain tumor classification using MR images

计算机科学 过度拟合 判别式 人工智能 弹性网正则化 水准点(测量) 残余物 特征(语言学) 模式识别(心理学) 网(多面体) 深度学习 卷积神经网络 多类分类 机器学习 支持向量机 人工神经网络 数学 特征选择 算法 几何学 哲学 语言学 大地测量学 地理
作者
T. K. Dutta,Deepak Ranjan Nayak,Yudong Zhang
出处
期刊:Biomedical Signal Processing and Control [Elsevier]
卷期号:87: 105421-105421 被引量:15
标识
DOI:10.1016/j.bspc.2023.105421
摘要

Brain tumor is the deadliest type of cancer and has the lowest survival rate when compared with other cancers. Hence, timely detection of brain tumor is indispensable for patients to make better treatment plans, leading to improved life expectancy. However, accurate classification of different brain tumor types from MR images is challenging due to high inter-class similarities. Though deep learning architectures, mainly CNNs, have shown promising performance compared to traditional approaches, such models often demand huge parameters and lead to overfitting while dealing with limited training samples. Further, the state-of-the-art CNN models cannot capture the subtle lesion size and shape variations among different classes. To cope with these issues, in this paper, we propose an attention-based residual multiscale CNN called ARM-Net for multiclass brain tumor classification. In particular, we propose a lightweight residual multiscale CNN dubbed RM-Net to capture high-level feature representations at different receptive fields. Further, a lightweight global attention module (LGAM) is proposed to selectively learn more discriminative features. The LGAM is placed on the top of RM-Net and is introduced to capture wide-range feature dependencies. Experimental results on two benchmark datasets indicate the superiority of our ARM-Net over the state-of-the-art CNN architectures and existing methods. The ARM-Net achieves an accuracy of 96.64% and 97.11% on MBTD and BraTS 2020 dataset, respectively. The ablation studies, Grad-CAM, and Grad-CAM++ visualization results confirm the effectiveness of our proposed LGAM. In addition, our ARM-Net is lightweight, end-to-end learnable, and hence more suitable for real-time brain tumor classification.

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
科研通AI2S应助hkh采纳,获得10
刚刚
大龙哥886应助hkh采纳,获得10
刚刚
大龙哥886应助hkh采纳,获得10
刚刚
wjf发布了新的文献求助10
刚刚
科研通AI2S应助hkh采纳,获得10
刚刚
科研通AI2S应助hkh采纳,获得10
刚刚
祝我好运完成签到,获得积分10
1秒前
韦广阔发布了新的文献求助10
2秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
3秒前
奥利奥完成签到 ,获得积分10
3秒前
惊天大幂幂完成签到,获得积分10
4秒前
5秒前
负责的采文完成签到,获得积分20
6秒前
博博完成签到,获得积分10
6秒前
小张医生完成签到,获得积分10
8秒前
善学以致用应助佳佳528采纳,获得10
9秒前
闪闪星星完成签到,获得积分10
12秒前
Pan完成签到,获得积分20
13秒前
面壁的章北海完成签到,获得积分10
14秒前
琰sky完成签到 ,获得积分10
16秒前
汪宇发布了新的文献求助10
17秒前
酷炫的雪珊完成签到 ,获得积分10
18秒前
19秒前
灿灿发布了新的文献求助10
20秒前
南亭完成签到,获得积分0
20秒前
江添盛望完成签到,获得积分10
20秒前
20秒前
22秒前
su完成签到,获得积分10
22秒前
乐乐应助zsir采纳,获得10
22秒前
852应助牛仔采纳,获得10
23秒前
24秒前
杨小鸿发布了新的文献求助10
24秒前
26秒前
27秒前
Vexolve完成签到 ,获得积分10
27秒前
AKKK完成签到 ,获得积分10
29秒前
科研猫完成签到,获得积分10
30秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
31秒前
Haonan完成签到,获得积分10
31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 5742102
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 5405928
关于积分的说明 15343995
捐赠科研通 4883565
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2625098
邀请新用户注册赠送积分活动 1573960
关于科研通互助平台的介绍 1530910