A Unified Visual Information Preservation Framework for Self-supervised Pre-training in Medical Image Analysis

计算机科学 判别式 人工智能 棱锥(几何) 分割 语义学(计算机科学) 特征(语言学) 图像分割 特征提取 医学影像学 模式识别(心理学) 计算机视觉 机器学习 语言学 哲学 物理 光学 程序设计语言
作者
Hong-Yu Zhou,Chixiang Lu,Chaoqi Chen,Sibei Yang,Yizhou Yu
出处
期刊:IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence [Institute of Electrical and Electronics Engineers]
卷期号:: 1-16 被引量:7
标识
DOI:10.1109/tpami.2023.3234002
摘要

Recent advances in self-supervised learning (SSL) in computer vision are primarily comparative, whose goal is to preserve invariant and discriminative semantics in latent representations by comparing siamese image views. However, the preserved high-level semantics do not contain enough local information, which is vital in medical image analysis (e.g., image-based diagnosis and tumor segmentation). To mitigate the locality problem of comparative SSL, we propose to incorporate the task of pixel restoration for explicitly encoding more pixel-level information into high-level semantics. We also address the preservation of scale information, a powerful tool in aiding image understanding but has not drawn much attention in SSL. The resulting framework can be formulated as a multi-task optimization problem on the feature pyramid. Specifically, we conduct multi-scale pixel restoration and siamese feature comparison in the pyramid. In addition, we propose non-skip U-Net to build the feature pyramid and develop sub-crop to replace multi-crop in 3D medical imaging. The proposed unified SSL framework (PCRLv2) surpasses its self-supervised counterparts on various tasks, including brain tumor segmentation (BraTS 2018), chest pathology identification (ChestX-ray, CheXpert), pulmonary nodule detection (LUNA), and abdominal organ segmentation (LiTS), sometimes outperforming them by large margins with limited annotations. Codes and models are available at https://github.com/RL4M/PCRLv2.
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
蔺烨磊完成签到,获得积分10
刚刚
刚刚
老王子完成签到,获得积分10
1秒前
Waiting完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
ardejiang发布了新的文献求助10
4秒前
Qzf完成签到,获得积分10
4秒前
轻松的豆芽完成签到,获得积分10
4秒前
5秒前
beigu应助友好的绮露采纳,获得10
6秒前
科目三应助微笑的冰烟采纳,获得10
7秒前
听话的凡发布了新的文献求助10
7秒前
悠然完成签到,获得积分10
7秒前
3D完成签到,获得积分10
8秒前
unique444完成签到 ,获得积分10
8秒前
10秒前
OR111完成签到 ,获得积分10
10秒前
10秒前
Jeson完成签到,获得积分0
11秒前
13秒前
笑点低的凉面完成签到,获得积分10
14秒前
14秒前
LM发布了新的文献求助10
15秒前
15秒前
fyf完成签到,获得积分10
16秒前
17秒前
17秒前
酷酷的小海豚完成签到,获得积分10
18秒前
qwe完成签到 ,获得积分10
18秒前
FashionBoy应助孔淑宁采纳,获得10
18秒前
Duel发布了新的文献求助10
19秒前
ardejiang发布了新的文献求助150
19秒前
20秒前
20秒前
22秒前
zhujiji发布了新的文献求助10
23秒前
23秒前
汉堡包应助小甜菜采纳,获得10
25秒前
Tiramisuqz发布了新的文献求助10
26秒前
hakuna_matata完成签到 ,获得积分10
26秒前
高分求助中
请在求助之前详细阅读求助说明!!!! 20000
Sphäroguß als Werkstoff für Behälter zur Beförderung, Zwischen- und Endlagerung radioaktiver Stoffe - Untersuchung zu alternativen Eignungsnachweisen: Zusammenfassender Abschlußbericht 1500
One Man Talking: Selected Essays of Shao Xunmei, 1929–1939 1000
Yuwu Song, Biographical Dictionary of the People's Republic of China 700
[Lambert-Eaton syndrome without calcium channel autoantibodies] 520
The Three Stars Each: The Astrolabes and Related Texts 500
A radiographic standard of reference for the growing knee 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 有机化学 工程类 生物化学 纳米技术 物理 内科学 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 电极 光电子学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 2469326
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2136500
关于积分的说明 5443835
捐赠科研通 1860966
什么是DOI,文献DOI怎么找? 925557
版权声明 562702
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 495140