U_Net(Convolutional Networks for Biomedical Image Segmentation)学习笔记

U_net 卷积网络架构15年由http://lmb.informatik.uni-freiburg.de/该实验室提出的(作者不认识),主要是为了解决

医学图像分割问题。深度学习训练需要大量的数据集,而医学图像受限于数据集的大小,一般有上千张图片就

不错了。在这之前,12一篇文章( Deep neural net-works segment neuronal membranes in electron mic

-roscopy images)获得了医学图像分割任务挑战赛的冠军,该网络通过设置一个滑动窗口来练网络,扩

了数据集问题,这样也导致了训练速度低,缺失了上下文信息以及位置信息(具体没看)。说了这个的不好,

该说说这篇文章到底有什么优点了,首先上图。


    每个蓝色框对应一个多通道特征图,通道的数目表示在盒子的顶部,白盒表示复制的特征图,箭头表示不

同的操作。

    该结构是在FCN基础上进行修改的,比较典型的编解码结构。最重要的修改在上采样部分,u_net在上采样

分依旧保留了大量的特征图,可以将更多的上下文信息传到更高层,这样就得到了上图一个U型结构。整个

结构还是很清晰明了的,左边每一步通过两次大小为3*3的卷积操作,和一个Relu以及一次下采样,每次下采

样特征图的个数都翻倍。右边和左边进行类似的操作,卷积换为反卷积,并且每一步特征图的个数减半。需要

注意的是,在右边每步都会将对应左边的特征图裁剪复制过来,作者解释是由于每个卷积中边界像素的丢失,

所以裁剪是必要的。最后一步是用1*1的卷积核对64个特征图进行卷积操作,得到输出图,个数由多上个种类

决定。


文章提到重叠平铺策略,为了预测图像边界区域中的像素。


并且利用 elastic deformations对现有的训练图像进行了数据扩充 https://arxiv.org/abs/1311.2524







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