Deep learning has shown great potential in assisting radiologists in reading chest X-ray (CXR) images, but its need for expensive annotations for improving performance prevents widespread clinical application. Visual language pre-training (VLP) can alleviate the burden and cost of annotation by leveraging routinely generated reports for radiographs, which exist in large quantities as well as in paired form (image-text pairs). Additionally, extensions to localization-aware VLPs are being proposed to address the needs for accurate localization of abnormalities for computer-aided diagnosis (CAD) in CXR. However, we find that the formulation proposed by locality-aware VLP literature actually leads to a loss in spatial relationships required for downstream localization tasks. Therefore, we propose Empowering Locality of VLP with Intra-modal Similarity, ELVIS, a VLP aware of intra-modal locality, to better preserve the locality within radiographs or reports, which enhances the ability to comprehend location references in text reports. Our locality-aware VLP method significantly outperforms state-of-the art baselines in multiple segmentation tasks and the MS-CXR phrase grounding task. Qualitatively, we show that ELVIS focuses well on regions of interest described in the report text compared to prior approaches, allowing for enhanced interpretability.


翻译:深度学习在辅助放射科医生阅读胸部X光(CXR)图像方面展现出巨大潜力,但其依赖昂贵标注来提升性能的做法阻碍了临床广泛推广。视觉语言预训练(VLP)可通过利用临床常规生成的、以大规模配对形式(图像-文本对)存在的报告,减轻标注负担和成本。此外,面向定位感知的VLP扩展方法被提出,以满足CXR计算机辅助诊断(CAD)对异常精准定位的需求。然而,我们发现定位感知VLP文献所提出的公式实际上会导致下游定位任务所需空间关系的丢失。为此,我们提出ELVIS(基于模态内相似性增强VLP局部性),这是一种感知模态内局部性的VLP方法,能更好地保留放射影像或报告中的局部特征,从而提升对文本报告中位置参照的理解能力。我们的局部性感知VLP方法在多项分割任务及MS-CXR短语定位任务中显著优于现有最佳基线。定性分析显示,相比先前方法,ELVIS能更精准聚焦报告文本所述感兴趣区域,从而增强了模型的可解释性。

0
下载
关闭预览

相关内容

Linux导论,Introduction to Linux,96页ppt
专知会员服务
82+阅读 · 2020年7月26日
FlowQA: Grasping Flow in History for Conversational Machine Comprehension
专知会员服务
34+阅读 · 2019年10月18日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
60+阅读 · 2019年10月17日
《DeepGCNs: Making GCNs Go as Deep as CNNs》
专知会员服务
32+阅读 · 2019年10月17日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
164+阅读 · 2019年10月12日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
41+阅读 · 2019年10月9日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
From Softmax to Sparsemax-ICML16(1)
KingsGarden
74+阅读 · 2016年11月26日
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2014年12月31日
VLP: A Survey on Vision-Language Pre-training
Arxiv
11+阅读 · 2022年2月21日
VIP会员
最新内容
学习数据的几何:形状空间分析数学综述
专知会员服务
6+阅读 · 6月17日
定向能反无人机系统最新发展动态
专知会员服务
7+阅读 · 6月17日
从燃煤战舰到算法战争:水面指挥的永恒要求
专知会员服务
4+阅读 · 6月17日
相关资讯
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
From Softmax to Sparsemax-ICML16(1)
KingsGarden
74+阅读 · 2016年11月26日
相关基金
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员