Recent advances in deep learning have enabled the development of automated frameworks for analysing medical images and signals, including analysis of cervical cancer. Many previous works focus on the analysis of isolated cervical cells, or do not offer sufficient methods to explain and understand how the proposed models reach their classification decisions on multi-cell images. Here, we evaluate various state-of-the-art deep learning models and attention-based frameworks for the classification of images of multiple cervical cells. As we aim to provide interpretable deep learning models to address this task, we also compare their explainability through the visualization of their gradients. We demonstrate the importance of using images that contain multiple cells over using isolated single-cell images. We show the effectiveness of the residual channel attention model for extracting important features from a group of cells, and demonstrate this model's efficiency for this classification task. This work highlights the benefits of channel attention mechanisms in analyzing multiple-cell images for potential relations and distributions within a group of cells. It also provides interpretable models to address the classification of cervical cells.


翻译:最近深层学习的进展使分析医学图像和信号的自动化框架得以发展,包括宫颈癌分析。以前的许多工作都侧重于分析孤立的宫颈细胞,或者没有提供足够的方法来解释和理解拟议模型如何在多细胞图像上达成分类决定。这里,我们评估了各种最先进的深层学习模型和多宫颈细胞图像分类的注重框架。我们的目的是提供可解释的深层学习模型,以完成这项任务。我们还通过可视化其梯度来比较这些模型的解释性。我们展示了使用包含多个细胞的图像而不是使用孤立的单细胞图像的重要性。我们展示了从一组细胞中提取重要特征的留置通道关注模型的有效性,并展示了这一模型对分类任务的效率。这项工作突出了在分析多细胞图像时对一组细胞潜在关系和分布的注意机制的益处。我们还提供了可解释的模型,以解决宫颈细胞细胞分类问题。

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