用于实时MRI脑部肿瘤分割的3D膨胀多纤维网络

Posted by Jiaqian Li on 2020-09-04

3D Dilated Multi-Fiber Network for Real-time Brain Tumor Segmentation in MRI (MICCAI2019)

Authors: Chen Chen, Xiaopeng Liu, Meng Ding, Junfeng Zheng, Jiangyun Li
Code:https://github.com/China-LiuXiaopeng/BraTS-DMFNet

贡献

①提出了一个轻量级且高效的3D CNN来实现实时的脑部肿瘤分割,主要在于网络结构的创新,在保持高分割准确率的前提下大大减少了计算成本。
②设计了一个多纤维(MF)和膨胀多纤维(DMF)单元,即组卷积+膨胀卷积(不同权重实现多尺度特征)+multiplexer(促进组间信息流通)。

方法

首先介绍本文中提出的两个模块,MF和DMF,对于MF模块,是在组卷积的基础上加上了multiplexer,也就是两个111的卷积,来融合不同组间的特征;DMF是在MF的基础上,将333的卷积核使用不同膨胀率的膨胀卷积来代替,且对于每个卷积核设置不同的权重,让网络自适应的学习。

本文的网络结构比较简单,总体是一个UNet的框架,然后引入了上述的两个模块,如下:

实验部分

本文采用的是Brain Tumor Segmentation (BraTS) 2018挑战赛的数据集,每个3D MRI图像包括四种不同的模态,即native T1-weighted (T1), post-contrast T1-weighted (T1ce), T2-weighted (T2) and Fluid Attenuated Inversion Recovery (FLAIR)。给出部分实验结果: