Recent studies have witnessed the effectiveness of 3D convolutions on segmenting volumetric medical images. Compared with the 2D counterparts, 3D convolutions can capture the spatial context in three dimensions. Nevertheless, models employing 3D convolutions introduce more trainable parameters and are more computationally complex, which may lead easily to model overfitting especially for medical applications with limited available training data. This paper aims to improve the effectiveness and efficiency of 3D convolutions by introducing a novel Group Shift Pointwise Convolution (GSP-Conv). GSP-Conv simplifies 3D convolutions into pointwise ones with 1x1x1 kernels, which dramatically reduces the number of model parameters and FLOPs (e.g. 27x fewer than 3D convolutions with 3x3x3 kernels). Na\"ive pointwise convolutions with limited receptive fields cannot make full use of the spatial image context. To address this problem, we propose a parameter-free operation, Group Shift (GS), which shifts the feature maps along with different spatial directions in an elegant way. With GS, pointwise convolutions can access features from different spatial locations, and the limited receptive fields of pointwise convolutions can be compensated. We evaluate the proposed methods on two datasets, PROMISE12 and BraTS18. Results show that our method, with substantially decreased model complexity, achieves comparable or even better performance than models employing 3D convolutions.


翻译:与 2D 对等方相比, 3D 对立方可以从三个维度中捕捉空间环境。 然而, 3D 相联模式引入了更多的可培训参数, 并且更具有计算性的复杂性, 这可能会很容易导致模型的超配, 特别是医疗应用中, 现有培训数据有限。 本文旨在通过引入新型的集团变换点相联( GSP- Conv) 来提高3D 相联的效益和效率。 普惠制对等将 3D 相联以 1x1x1 内核为点, 大大降低了模型参数和FLOP的数量( 例如, 3D 3x3 内核) 。 使用有限容域的点相联组合无法充分利用空间图像环境。 为了解决这一问题, 我们建议采用无参数操作 Group Shift (GS ), 将地图与不同的空间方向相交替, 甚为GS, 点相联相近的组合和FLOP 能够从不同的空间位置上获取更好的可比较性模型, 。

0
下载
关闭预览

相关内容

在数学(特别是功能分析)中,卷积是对两个函数(f和g)的数学运算,产生三个函数,表示第一个函数的形状如何被另一个函数修改。 卷积一词既指结果函数,又指计算结果的过程。 它定义为两个函数的乘积在一个函数反转和移位后的积分。 并针对所有shift值评估积分,从而生成卷积函数。
【图与几何深度学习】Graph and geometric deep learning,49页ppt
专知会员服务
68+阅读 · 2021年1月16日
一份简单《图神经网络》教程,28页ppt
专知会员服务
120+阅读 · 2020年8月2日
Python图像处理,366页pdf,Image Operators Image Processing in Python
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
39+阅读 · 2019年10月9日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月18日
TorchSeg:基于pytorch的语义分割算法开源了
极市平台
20+阅读 · 2019年1月28日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
41+阅读 · 2019年1月3日
Hierarchical Disentangled Representations
CreateAMind
4+阅读 · 2018年4月15日
条件GAN重大改进!cGANs with Projection Discriminator
CreateAMind
8+阅读 · 2018年2月7日
W-net: Bridged U-net for 2D Medical Image Segmentation
Arxiv
19+阅读 · 2018年7月12日
Arxiv
8+阅读 · 2018年5月15日
VIP会员
Top
微信扫码咨询专知VIP会员