We study the impact of different loss functions on lesion segmentation from medical images. Although the Cross-Entropy (CE) loss is the most popular option when dealing with natural images, for biomedical image segmentation the soft Dice loss is often preferred due to its ability to handle imbalanced scenarios. On the other hand, the combination of both functions has also been successfully applied in this kind of tasks. A much less studied problem is the generalization ability of all these losses in the presence of Out-of-Distribution (OoD) data. This refers to samples appearing in test time that are drawn from a different distribution than training images. In our case, we train our models on images that always contain lesions, but in test time we also have lesion-free samples. We analyze the impact of the minimization of different loss functions on in-distribution performance, but also its ability to generalize to OoD data, via comprehensive experiments on polyp segmentation from endoscopic images and ulcer segmentation from diabetic feet images. Our findings are surprising: CE-Dice loss combinations that excel in segmenting in-distribution images have a poor performance when dealing with OoD data, which leads us to recommend the adoption of the CE loss for this kind of problems, due to its robustness and ability to generalize to OoD samples. Code associated to our experiments can be found at \url{https://github.com/agaldran/lesion_losses_ood} .


翻译:我们研究的是不同损失功能对医学图像的偏移部分的影响。 虽然跨 Entropy (CE) 损失是处理自然图像时最受欢迎的选择, 但对于生物医学图像的偏移, 软骰子损失往往因其处理不平衡情况的能力而首选。 另一方面, 这两种功能的结合也成功地应用于了这种任务。 一个远不如研究过的问题是所有这些损失的概括性能力, 存在于分布外( OoD) 数据中。 这是指在测试时间中出现的样本, 与培训图像不同。 在我们的情况下, 我们用总是含有损害的图像来培训我们的模型, 但是在测试时间里,我们也有无损害的样本。 我们分析了不同损失功能的最小化对分布性效果的影响, 但也分析了通过从底部图像(Oodoscocodigration) 的聚变分化综合实验和从diabalfegy feetal 图像中得到的概括性化能力。 我们的发现: CE-Delect 组合性损失组合, 在分解/Oalisalisal 图像中, 在分析过程中, 在分析过程中, 我们的Calbliversalationalbleadal dislate assal ass

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