近日,我院博士后程志明作为第一作者在人工智能领域顶级期刊《Neural Networks》发表题为“Dynamic domain generalization for medical image segmentation”的研究论文(https://doi.org/10.1016/j.neunet.2024.107073)。 论文的第一作者为通信工程学院博士后程志明,合作导师为我校颜成钢教授和王帅研究员,合作者为北卡罗来纳大学教堂山分校刘明霞教授。该论文由杭州电子科技大学和北卡罗来纳大学教堂山分校合作完成。 该研究主要关注面向医学图像分割的领域泛化问题。基于领域泛化的医学图像分割(DGMIS)旨在通过从来自多个源领域的标注完备数据中学习,提高分割模型在不可见目标领域上的泛化性能。尽管传统的DGMIS方法已取得一定进展,但仍面临一些挑战。首先,大多数DGMIS方法依赖静态模型对未见目标领域进行推断,缺乏动态适应不同目标领域样本的能力。其次,当前的DGMIS方法通常使用傅里叶变换从全局角度模拟目标领域的数据风格,但仅依赖全局变换进行数据增强,未能充分捕捉目标领域的复杂性和局部细节。 为解决上述问题,该研究提出了一种动态领域泛化(DDG)方法,通过动态调整模型参数并有效模拟目标领域风格,提升模型在不可见目标领域上的泛化能力。具体而言,该研究设计了一个动态位置传输(DPT)模块,该模块将模型参数解耦为静态和动态组件,并结合位置编码信息,从而实现高效特征表示并动态适应目标领域特征。此外,该研究引入了一个全局-局部傅里叶随机变换(GLFRT)模块,该模块同时考虑样本的全局和局部风格信息。通过使用随机风格选择策略,大幅增强了样本的多样性,并有效降低了模型训练的计算成本。
实验结果表明,该研究在多个公共医学图像数据集上超越了现有最先进的方法,在Fundus数据集(1,060张视网膜图像)、Prostate数据集(1,744张T2加权MRI扫描)和SCGM数据集(551张MRI切片)上分别获得了0.58%、0.76%和0.76%的平均Dice得分提升。
杭州电子科技大学“智能信息处理”实验室 (HDU IIPLab)主任为颜成钢教授。实验室现有在职教师50余名,含5位国家级人才及多位省级人才。现有硕博生200余名,毕业生多就职于阿里巴巴、腾讯、字节跳动、海康威视、华为、网易等国内知名企业。实验室为学校交叉创新团队,拥有自由开放的学术氛围和国际前沿的研究方向。实验室采用与海内外知名高校、研究所(清华大学、北京大学、中国科学院、美国北卡罗来纳大学教堂山分校、澳大利亚悉尼科技大学等)联合培养制,长期致力于智能信息处理方面的研究,主要研究方向包括:机器学习、模式识别、计算机视觉、计算机图形学、医学影像处理、生物信息学等。
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