清晨好,您是今天最早来到科研通的研友!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整的填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您科研之路漫漫前行!

Deep Generative Adversarial Reinforcement Learning for Semi-Supervised Segmentation of Low-Contrast and Small Objects in Medical Images

分割 计算机科学 强化学习 人工智能 掷骰子 一般化 对比度(视觉) 图像分割 模式识别(心理学) 管道(软件) 机器学习 生成语法 计算机视觉 数学 数学分析 几何学 程序设计语言
作者
Chenchu Xu,Tong Zhang,Dong Zhang,Dingwen Zhang,Junwei Han
出处
期刊:IEEE Transactions on Medical Imaging [Institute of Electrical and Electronics Engineers]
卷期号:43 (9): 3072-3084 被引量:2
标识
DOI:10.1109/tmi.2024.3383716
摘要

Deep reinforcement learning (DRL) has demonstrated impressive performance in medical image segmentation, particularly for low-contrast and small medical objects. However, current DRL-based segmentation methods face limitations due to the optimization of error propagation in two separate stages and the need for a significant amount of labeled data. In this paper, we propose a novel deep generative adversarial reinforcement learning (DGARL) approach that, for the first time, enables end-to-end semi-supervised medical image segmentation in the DRL domain. DGARL ingeniously establishes a pipeline that integrates DRL and generative adversarial networks (GANs) to optimize both detection and segmentation tasks holistically while mutually enhancing each other. Specifically, DGARL introduces two innovative components to facilitate this integration in semi-supervised settings. First, a task-joint GAN with two discriminators links the detection results to the GAN's segmentation performance evaluation, allowing simultaneous joint evaluation and feedback. This ensures that DRL and GAN can be directly optimized based on each other's results. Second, a bidirectional exploration DRL integrates backward exploration and forward exploration to ensure the DRL agent explores the correct direction when forward exploration is disabled due to lack of explicit rewards. This mitigates the issue of unlabeled data being unable to provide rewards and rendering DRL unexplorable. Comprehensive experiments on three generalization datasets, comprising a total of 640 patients, demonstrate that our novel DGARL achieves 85.02% Dice and improves at least 1.91% for brain tumors, achieves 73.18% Dice and improves at least 4.28% for liver tumors, and achieves 70.85% Dice and improves at least 2.73% for pancreas compared to the ten most recent advanced methods, our results attest to the superiority of DGARL. Code is available at GitHub.
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
JING完成签到,获得积分10
3秒前
于洋完成签到 ,获得积分10
10秒前
chichenglin完成签到 ,获得积分10
31秒前
可夫司机完成签到 ,获得积分10
42秒前
creep2020完成签到,获得积分10
51秒前
nick完成签到,获得积分10
52秒前
顾矜应助科研通管家采纳,获得10
53秒前
orixero应助科研通管家采纳,获得10
53秒前
53秒前
浓雾发布了新的文献求助10
1分钟前
愉快的老三完成签到,获得积分10
1分钟前
sysi完成签到 ,获得积分10
2分钟前
mzhang2完成签到 ,获得积分10
2分钟前
范白容完成签到 ,获得积分0
2分钟前
zhangheng发布了新的文献求助10
3分钟前
allrubbish完成签到,获得积分10
3分钟前
huanghe完成签到,获得积分10
4分钟前
文献搬运工完成签到 ,获得积分10
4分钟前
AmyHu完成签到,获得积分10
4分钟前
qq完成签到 ,获得积分10
4分钟前
5分钟前
yanghuige发布了新的文献求助10
5分钟前
zhangsan完成签到,获得积分10
5分钟前
梓树完成签到,获得积分20
5分钟前
6分钟前
通科研完成签到 ,获得积分10
6分钟前
卜十三发布了新的文献求助10
6分钟前
科研通AI5应助yanghuige采纳,获得10
6分钟前
科科通通完成签到,获得积分10
6分钟前
英喆完成签到 ,获得积分10
6分钟前
凤迎雪飘完成签到,获得积分10
6分钟前
6分钟前
2022H发布了新的文献求助20
7分钟前
whuhustwit完成签到,获得积分10
7分钟前
7分钟前
科研通AI5应助2022H采纳,获得10
7分钟前
7分钟前
fuyuhaoy完成签到,获得积分10
8分钟前
Sunny完成签到,获得积分10
8分钟前
自然的含蕾完成签到 ,获得积分10
8分钟前
高分求助中
The world according to Garb 600
Разработка метода ускоренного контроля качества электрохромных устройств 500
Mass producing individuality 500
Chinesen in Europa – Europäer in China: Journalisten, Spione, Studenten 500
Arthur Ewert: A Life for the Comintern 500
China's Relations With Japan 1945-83: The Role of Liao Chengzhi // Kurt Werner Radtke 500
Two Years in Peking 1965-1966: Book 1: Living and Teaching in Mao's China // Reginald Hunt 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 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3819963
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3362858
关于积分的说明 10418873
捐赠科研通 3081189
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1695009
邀请新用户注册赠送积分活动 814799
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 768522