Automatic Brain Tumor Detection and Segmentation Using U-Net Based Fully Convolutional Networks

理解  Automatic Brain Tumor Detection and Segmentation Using U-Net Based Fully Convolutional Networks

一、摘要

1.提出了基于U-Net的卷积网络。

2.在BRaTS2015上实验。

二、Introduction

1.基于U-Net提出了2D全卷积网络。

2.使用dice loss 损失函数。

3.使用了复杂的数据增强技术。

三、Method

1.数据

    (1)BRaTS2015数据集包含220HGG和54LGG 案例。

    (2)每个案例都有四种形态:T1、T1c、T2、FLAIR,T1、T2、FLAIR都配准到T1c上。

    (3)将每个案例插值和重采样到1*1*3mm3  大小为240*240*155。

    (4)应用了数据normalization。

2.数据增强

    (1)采用了表1中的数据增强方法。

3.U-Net Based Deep Convolutional Networks

    (1)提出的网络结构如下图

    (2)其他参数在表2,

4.训练和优化

    (1).dice loss损失函数。

    (2)使用Adam优化器来优化。

    (3)Adam优化器的参数设置:

        学习率:0.0001

        最大epochs=100

        所有权重用均值为0,方差为0.01的正态分布来初始化。

        所有偏置值设置为0。

5.实验和性能评估

    (1)使用五折交叉验证。

    (2)HGG和LGG分别验证。

    (3)评估三种肿瘤区域:complete tumor region、core tumor region、enhancing tumor region。

    (4)计算DSC分数和Sensiticity。

    (5)HGG、LGG、交叉验证都是都是分开训练的。

四、结果

    1.

2.

3.针对LGG数据,使用T1c数据,enhancing tumor segmentation 分割失败。有可能是因为数据太少(54个案例),或者是enhancing tumor segmentation和non-enhancing tumor segmentation边界不清晰,或者是在大多数LGG病例中BBB保持完整,肿瘤区域很少对比增强。

4.

 

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