《深度学习在图像分割中的应用--基于深度学习的甲状腺结节超声图像分割》论文笔记

一.模型改进
1.介绍FCN
2.介绍U-Net
3.介绍Res-UNet
2.一种改进的多尺度U-Net分割方法
a.多尺度目标分割
将多尺度输入机制融合到U-Net网络中
下采样模块:将训练图像进行按照8:4:2:1的比例做了四副图像,与U-Net的一二三四下采样层融合
上采样模块:对每一种尺度的特征图都进行预测,对预测结果进行一种深监督(类似U-Net+++中的深监督),将标签按照比例变换成8:4:2:1,并将每一层预测出来的结果与对应的标签比较
在这里插入图片描述
b.注意力机制
b1.特征金字塔注意力模块
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设计公式
b2.注意力通道(通道注意力机制)
在上采样阶段每一层的输出结果引入通道注意力机制
通道注意力机制

在这里插入图片描述
b3.空间注意力机制
在上采样模块引入了空间注意力机制
在这里插入图片描述
然后将通道注意力机制的结果作为空间注意力机制的特征图2,输入空间注意力机制中运算
二.整体模型
绿的模块是特征金字塔注意力模块
在这里插入图片描述
DA模块
三.损失函数设计
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
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四.对比实验
1.数据预处理:使用自适应中值滤波对原始图像进行处理
数据增强:旋转和水平翻转
2.优化器Adam,lr=5e-4,bs=8,100epoch
3.实验一(使用的Dice损失函数):
①FCN
②改进FCN
4.实验二(使用的Dice损失函数)(就是消融实验):
①UNet
②多尺度输入机制+UNet
③多尺度输入机制+特征金字塔结构+UNet
④多尺度输入机制+特征金字塔结构+通道空间注意力机制+UNet
5.实验三(使用的Dice损失函数)(对比本文章网络模型与其他网络模型):
①FCN
②UNet
③Res-UNet
④多尺度输入机制+特征金字塔结构+通道空间注意力机制+UNet
6.实验四(验证设计的损失函数)
验证α、β、γ取哪个值更好,也与原Dice损失函数比较
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