Multi-class segmentation of cardiac magnetic resonance (CMR) images seeks a separation of data into anatomical components with known structure and configuration. The most popular CNN-based methods are optimised using pixel wise loss functions, ignorant of the spatially extended features that characterise anatomy. Therefore, whilst sharing a high spatial overlap with the ground truth, inferred CNN-based segmentations can lack coherence, including spurious connected components, holes and voids. Such results are implausible, violating anticipated anatomical topology. In response, (single-class) persistent homology-based loss functions have been proposed to capture global anatomical features. Our work extends these approaches to the task of multi-class segmentation. Building an enriched topological description of all class labels and class label pairs, our loss functions make predictable and statistically significant improvements in segmentation topology using a CNN-based post-processing framework. We also present (and make available) a highly efficient implementation based on cubical complexes and parallel execution, enabling practical application within high resolution 3D data for the first time. We demonstrate our approach on 2D short axis and 3D whole heart CMR segmentation, advancing a detailed and faithful analysis of performance on two publicly available datasets.


翻译:以CNN为基础的最流行的方法是使用像素智慧损失功能优化使用最受欢迎的方法。我们的工作将这些方法扩大到多级分类分类任务。我们的工作将这些方法扩大到多级分类分类任务。我们对所有类标签和类标签配对的丰富地貌描述,我们的损失功能利用CNN的后处理框架,在分解表层表层学上作出可预见和统计上的重大改进。我们还提出(和提供)基于立体复合和平行执行的高效执行,首次在高分辨率3D数据中进行精确应用。我们展示了2D的连续直径和连续直径分析。

0
下载
关闭预览

相关内容

专知会员服务
17+阅读 · 2021年4月24日
专知会员服务
109+阅读 · 2020年3月12日
机器学习入门的经验与建议
专知会员服务
90+阅读 · 2019年10月10日
计算机 | 入门级EI会议ICVRIS 2019诚邀稿件
Call4Papers
10+阅读 · 2019年6月24日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
23+阅读 · 2019年5月22日
Deep Compression/Acceleration:模型压缩加速论文汇总
极市平台
14+阅读 · 2019年5月15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
人工智能 | UAI 2019等国际会议信息4条
Call4Papers
6+阅读 · 2019年1月14日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
41+阅读 · 2019年1月3日
【推荐】深度学习目标检测概览
机器学习研究会
10+阅读 · 2017年9月1日
【学习】Hierarchical Softmax
机器学习研究会
4+阅读 · 2017年8月6日
Auto-Encoding GAN
CreateAMind
7+阅读 · 2017年8月4日
VIP会员
相关资讯
计算机 | 入门级EI会议ICVRIS 2019诚邀稿件
Call4Papers
10+阅读 · 2019年6月24日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
23+阅读 · 2019年5月22日
Deep Compression/Acceleration:模型压缩加速论文汇总
极市平台
14+阅读 · 2019年5月15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
人工智能 | UAI 2019等国际会议信息4条
Call4Papers
6+阅读 · 2019年1月14日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
41+阅读 · 2019年1月3日
【推荐】深度学习目标检测概览
机器学习研究会
10+阅读 · 2017年9月1日
【学习】Hierarchical Softmax
机器学习研究会
4+阅读 · 2017年8月6日
Auto-Encoding GAN
CreateAMind
7+阅读 · 2017年8月4日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员