Robust Deep 3D Blood Vessel Segmentation Using Structural Priors

人工智能 稳健性(进化) 计算机科学 基本事实 分割 推论 编码器 模式识别(心理学) 图像分割 计算机视觉 深度学习 生物化学 基因 操作系统 化学
作者
Xuelu Li,Raja Bala,Vishal Monga
出处
期刊:IEEE transactions on image processing [Institute of Electrical and Electronics Engineers]
卷期号:31: 1271-1284 被引量:9
标识
DOI:10.1109/tip.2021.3139241
摘要

Deep learning has enabled significant improvements in the accuracy of 3D blood vessel segmentation. Open challenges remain in scenarios where labeled 3D segmentation maps for training are severely limited, as is often the case in practice, and in ensuring robustness to noise. Inspired by the observation that 3D vessel structures project onto 2D image slices with informative and unique edge profiles, we propose a novel deep 3D vessel segmentation network guided by edge profiles. Our network architecture comprises a shared encoder and two decoders that learn segmentation maps and edge profiles jointly. 3D context is mined in both the segmentation and edge prediction branches by employing bidirectional convolutional long-short term memory (BCLSTM) modules. 3D features from the two branches are concatenated to facilitate learning of the segmentation map. As a key contribution, we introduce new regularization terms that: a) capture the local homogeneity of 3D blood vessel volumes in the presence of biomarkers; and b) ensure performance robustness to domain-specific noise by suppressing false positive responses. Experiments on benchmark datasets with ground truth labels reveal that the proposed approach outperforms state-of-the-art techniques on standard measures such as DICE overlap and mean Intersection-over-Union. The performance gains of our method are even more pronounced when training is limited. Furthermore, the computational cost of our network inference is among the lowest compared with state-of-the-art.
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
wonder123发布了新的文献求助10
1秒前
ET发布了新的文献求助10
2秒前
WXYZ发布了新的文献求助10
2秒前
ZetianYang发布了新的文献求助10
2秒前
田田田发布了新的文献求助10
2秒前
CLW发布了新的文献求助10
4秒前
Moon完成签到,获得积分10
6秒前
WANG发布了新的文献求助10
8秒前
Alex完成签到 ,获得积分10
9秒前
北城发布了新的文献求助10
10秒前
Lemon完成签到,获得积分10
11秒前
骑士完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
14秒前
骑士发布了新的文献求助100
14秒前
Moon发布了新的文献求助10
15秒前
17秒前
慢吞吞完成签到,获得积分10
17秒前
黄上权发布了新的文献求助20
20秒前
专注的语堂完成签到,获得积分10
21秒前
黑白完成签到,获得积分10
22秒前
23秒前
gyh完成签到,获得积分20
25秒前
寻梦发布了新的文献求助10
26秒前
27秒前
爱撒娇的妙竹完成签到,获得积分10
27秒前
追寻连虎发布了新的文献求助10
28秒前
29秒前
甜甜绮烟完成签到 ,获得积分10
29秒前
淡然的咖啡豆完成签到,获得积分10
30秒前
火星上牛排完成签到,获得积分10
31秒前
田田田发布了新的文献求助10
31秒前
31秒前
芳菲落尽梨花白完成签到 ,获得积分10
33秒前
时零完成签到 ,获得积分10
34秒前
曾经的芫发布了新的文献求助10
37秒前
Eason完成签到,获得积分10
38秒前
39秒前
暴躁的水蜜桃完成签到 ,获得积分10
39秒前
cloud完成签到,获得积分10
40秒前
高分求助中
Principles of Economics, 11th Edition 10000
University Physics with Modern Physics, 16th edition 10000
(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
Gründe der Seele:Die Wiener Psychatrie im 20.Jahrhundert 1000
Development of a Bridge Weigh-In-Motion System: A technology to convert the bridge response to the passage of traffic into data on vehicle configurations, speeds, times of travel and weights 1000
Organic Reactions, Volume 116 1000
Current concepts in cutaneous toxicity : proceedings of the Fourth Conference on Cutaneous Toxicity, Washington, D.C., May 9-11, 1979 1000
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 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7272349
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8893211
关于积分的说明 18800282
捐赠科研通 6946770
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3204705
关于科研通互助平台的介绍 2376889
邀请新用户注册赠送积分活动 2180178