Category-Level Regularized Unlabeled-to-Labeled Learning for Semi-supervised Prostate Segmentation with Multi-site Unlabeled Data

计算机科学 人工智能 半监督学习 分割 判别式 标记数据 机器学习 模式识别(心理学) 稳健性(进化) 监督学习 人工神经网络 生物化学 化学 基因
作者
Zhe Xu,Donghuan Lu,Jiangpeng Yan,Jun Sun,Jie Luo,Dong Wei,Sarah Frisken,Quanzheng Li,Yefeng Zheng,Raymond K. Tong
出处
期刊:Lecture Notes in Computer Science [Springer Science+Business Media]
卷期号:: 3-13
标识
DOI:10.1007/978-3-031-43901-8_1
摘要

Segmenting prostate from MRI is crucial for diagnosis and treatment planning of prostate cancer. Given the scarcity of labeled data in medical imaging, semi-supervised learning (SSL) presents an attractive option as it can utilize both limited labeled data and abundant unlabeled data. However, if the local center has limited image collection capability, there may also not be enough unlabeled data for semi-supervised learning to be effective. To overcome this issue, other partner centers can be consulted to help enrich the pool of unlabeled images, but this can result in data heterogeneity, which could hinder SSL that functions under the assumption of consistent data distribution. Tailoring for this important yet under-explored scenario, this work presents a novel Category-level regularized Unlabeled-to-Labeled (CU2L) learning framework for semi-supervised prostate segmentation with multi-site unlabeled MRI data. Specifically, CU2L is built upon the teacher-student architecture with the following tailored learning processes: (i) local pseudo-label learning for reinforcing confirmation of the data distribution of the local center; (ii) category-level regularized non-parametric unlabeled-to-labeled learning for robustly mining shared information by using the limited expert labels to regularize the intra-class features across centers to be discriminative and generalized; (iii) stability learning under perturbations to further enhance robustness to heterogeneity. Our method is evaluated on prostate MRI data from six different clinical centers and shows superior performance compared to other semi-supervised methods.

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
jscshoping完成签到 ,获得积分10
5秒前
10秒前
豆豆完成签到 ,获得积分10
11秒前
lichunrong完成签到,获得积分10
12秒前
小蜗牛发布了新的文献求助10
14秒前
Jun完成签到,获得积分20
15秒前
杜嘟嘟完成签到,获得积分10
16秒前
笑点低的凉面完成签到,获得积分10
16秒前
专注笑珊完成签到,获得积分10
18秒前
追光少年完成签到,获得积分10
19秒前
852应助科研通管家采纳,获得10
19秒前
arniu2008应助科研通管家采纳,获得20
19秒前
SciGPT应助科研通管家采纳,获得10
19秒前
杆儿完成签到,获得积分10
21秒前
jianglili完成签到 ,获得积分10
22秒前
芍药完成签到 ,获得积分10
26秒前
lizh187完成签到 ,获得积分10
29秒前
李振博完成签到 ,获得积分10
30秒前
研友_GZ3zRn完成签到 ,获得积分0
30秒前
章诚完成签到,获得积分10
30秒前
佰斯特威发布了新的文献求助20
32秒前
银河完成签到 ,获得积分10
33秒前
wakkkkk完成签到 ,获得积分10
33秒前
闪闪慕蕊完成签到 ,获得积分10
34秒前
娄十三完成签到 ,获得积分10
35秒前
Guangquan_Zhang完成签到,获得积分10
36秒前
Yanping完成签到,获得积分10
37秒前
悬铃木完成签到,获得积分10
39秒前
汉堡包应助金牌博士采纳,获得10
41秒前
小蜗牛完成签到 ,获得积分10
44秒前
断秋1完成签到 ,获得积分10
44秒前
yu完成签到,获得积分10
46秒前
子苓完成签到 ,获得积分10
48秒前
一木完成签到,获得积分10
48秒前
ljx完成签到 ,获得积分10
49秒前
小HO完成签到 ,获得积分10
50秒前
太阳完成签到 ,获得积分10
52秒前
高大的凡阳完成签到 ,获得积分10
55秒前
XU博士完成签到,获得积分10
55秒前
无奈谷芹完成签到 ,获得积分10
56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
Environmental Leverage in Times of Climate Crisis: Product Standards, Carbon Border Measures and Preferential Trade Agreements 1000
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition 510
Social Skills Improvement System-Rating Scales--Chinese Version 500
Dynamische Polarisation von H-1 und B-11 in (CH-3)-3NBH-3 500
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 7231756
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8858049
关于积分的说明 18684218
捐赠科研通 6897140
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3191673
关于科研通互助平台的介绍 2361223
邀请新用户注册赠送积分活动 2166009