Although CNNs are widely considered as the state-of-the-art models in various applications of image analysis, one of the main challenges still open is the training of a CNN on high resolution images. Different strategies have been proposed involving either a rescaling of the image or an individual processing of parts of the image. Such strategies cannot be applied to images, such as gigapixel histopathological images, for which a high reduction in resolution inherently effects a loss of discriminative information, and in respect of which the analysis of single parts of the image suffers from a lack of global information or implies a high workload in terms of annotating the training images in such a way as to select significant parts. We propose a method for the analysis of gigapixel histopathological images solely by using weak image-level labels. In particular, two analysis tasks are taken into account: a binary classification and a prediction of the tumor proliferation score. Our method is based on a CNN structure consisting of a compressing path and a learning path. In the compressing path, the gigapixel image is packed into a grid-based feature map by using a residual network devoted to the feature extraction of each patch into which the image has been divided. In the learning path, attention modules are applied to the grid-based feature map, taking into account spatial correlations of neighboring patch features to find regions of interest, which are then used for the final whole slide analysis. Our method integrates both global and local information, is flexible with regard to the size of the input images and only requires weak image-level labels. Comparisons with different methods of the state-of-the-art on two well known datasets, Camelyon16 and TUPAC16, have been made to confirm the validity of the proposed model.


翻译:虽然CNN被广泛认为是图像分析各种应用中最先进的模型,但主要挑战之一仍然是对CNN进行高分辨率图像的培训。我们提出了不同的战略,涉及图像的调整或图像部分的单个处理。这些战略无法应用于图像,例如,Gaapixel 组织病理学图像,其分辨率的大幅下降必然造成歧视性信息的损失,而对于图像单个部分的分析缺乏全球信息,或意味着对培训图像进行说明的工作量很大,从而选择重要部分。我们建议了一种方法,仅通过使用微弱的图像等级标签来对图像图像进行缩放或对图像进行个别处理。特别是,有两个分析任务不能适用于图像,例如:对肿瘤扩散得分的二进制分类和预测。我们的方法是以CNN的结构为基础,即只找到一个压缩路径和学习路径。在压缩路径中,GRAix的图像被压缩成以两个基于网格的图示图示图示图示图示图示,通过使用精细的网络路段来对每个图像进行对比,对每个图像的图谱进行精细分析,而每个图谱的图谱都用于对精细的图谱的图谱的图象学。我们使用的模型的图象学是用来测量路段。

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