Whole brain segmentation is an important neuroimaging task that segments the whole brain volume into anatomically labeled regions-of-interest. Convolutional neural networks have demonstrated good performance in this task. Existing solutions, usually segment the brain image by classifying the voxels, or labeling the slices or the sub-volumes separately. Their representation learning is based on parts of the whole volume whereas their labeling result is produced by aggregation of partial segmentation. Learning and inference with incomplete information could lead to sub-optimal final segmentation result. To address these issues, we propose to adopt a full volume framework, which feeds the full volume brain image into the segmentation network and directly outputs the segmentation result for the whole brain volume. The framework makes use of complete information in each volume and can be implemented easily. An effective instance in this framework is given subsequently. We adopt the $3$D high-resolution network (HRNet) for learning spatially fine-grained representations and the mixed precision training scheme for memory-efficient training. Extensive experiment results on a publicly available $3$D MRI brain dataset show that our proposed model advances the state-of-the-art methods in terms of segmentation performance. Source code is publicly available at https://github.com/microsoft/VoxHRNet.
翻译:整个脑部分解是一项重要的神经成像任务,将整个大脑体积分解成有孔标记的利益区域。 进化神经网络在这项任务中表现良好。 现有解决方案,通常是通过对卷子分类或将切片或子体积分别贴上标签,将大脑图象分解。 其代表性学习基于整个卷中的部分内容,而其标签结果则通过部分分解聚合产生。 学习和推断信息不完整可能导致亚最佳最后分解结果。 为解决这些问题,我们提议采用一个完整的体积框架,将完整的体积大脑图文集输入分解网络,直接输出整个脑体积的分解结果。 该框架利用每个卷的完整信息,并易于实施。 之后,将在此框架内提供一个有效的实例。 我们采用了3D高分辨率网络,用于学习空间精细度的表达方式,以及用于记忆高效培训的混合精度培训计划。 为了解决这些问题,我们提议在公开提供的3$D MRIHR 脑数据设置上进行广泛的实验, 直接输出整个脑体积的分解结果。 该框架利用每个卷中的完整信息,可以使用完整的完整信息,并易于执行这个框架的模型/ 。 。 我们提议的模型/ 版本的版本的版本的版本的版本的版本的版本的版本的版本的版本的版本的版本的版本的版本的版本的版本的版本的版本的版本的版本的版本的版本的版本的版本的版本的版本的版本的版本的版本的版本的版本的版本的版本的版本的版本的版本的版本的版本的版本的版本的版本的版本法。