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CaraNet:用于小医学目标分割的上下文轴向反向注意力网络

Ange Lou Shuyue Guan Hanseok Ko Murray Loew

摘要

准确且可靠地分割医学图像对于疾病诊断与治疗具有重要意义。然而,由于目标对象在尺寸、形状以及成像模态上存在巨大差异,该任务极具挑战性。近年来,众多卷积神经网络(CNN)被设计用于图像分割任务,并取得了显著成果。然而,现有研究大多未能充分考虑目标对象的尺寸差异,导致在小目标分割方面表现不佳,这可能严重影响疾病的早期检测。为此,本文提出一种上下文轴向逆向注意力网络(Context Axial Reserve Attention Network, CaraNet),以显著提升小目标的分割性能,相较多个近期先进的分割模型展现出优越性。我们在脑肿瘤(BraTS 2018)以及息肉(Kvasir-SEG、CVC-ColonDB、CVC-ClinicDB、CVC-300 和 ETIS-LaribPolypDB)分割数据集上对所提CaraNet进行了实验验证。结果表明,CaraNet在平均Dice系数上达到最优水平,尤其在小尺寸医学目标的分割任务中展现出显著优势。


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