Medical image analysis frequently encounters data scarcity challenges. Transfer learning has been effective in addressing this issue while conserving computational resources. The recent advent of foundational models like the DINOv2, which uses the vision transformer architecture, has opened new opportunities in the field and gathered significant interest. However, DINOv2's performance on clinical data still needs to be verified. In this paper, we performed a glioma grading task using three clinical modalities of brain MRI data. We compared the performance of various pre-trained deep learning models, including those based on ImageNet and DINOv2, in a transfer learning context. Our focus was on understanding the impact of the freezing mechanism on performance. We also validated our findings on three other types of public datasets: chest radiography, fundus radiography, and dermoscopy. Our findings indicate that in our clinical dataset, DINOv2's performance was not as strong as ImageNet-based pre-trained models, whereas in public datasets, DINOv2 generally outperformed other models, especially when using the frozen mechanism. Similar performance was observed with various sizes of DINOv2 models across different tasks. In summary, DINOv2 is viable for medical image classification tasks, particularly with data resembling natural images. However, its effectiveness may vary with data that significantly differs from natural images such as MRI. In addition, employing smaller versions of the model can be adequate for medical task, offering resource-saving benefits. Our codes are available at https://github.com/GuanghuiFU/medical_DINOv2_eval.


翻译:医学图像分析常面临数据稀缺的挑战。迁移学习在解决该问题同时节省计算资源方面已表现出有效性。近期,采用视觉Transformer架构的基础模型(如DINOv2)的出现为该领域开辟了新机遇并引起了广泛关注。然而,DINOv2在临床数据上的性能仍需验证。本文利用三种临床模态的脑部MRI数据执行胶质瘤分级任务,在迁移学习框架下比较了多种预训练深度学习模型(包括基于ImageNet和DINOv2的模型)的性能,重点探究冻结机制对性能的影响。我们还在胸部放射影像、眼底放射影像和皮肤镜图像三类公开数据集上验证了研究结果。实验表明:在临床数据集中,DINOv2的性能弱于基于ImageNet的预训练模型;而在公开数据集中,DINOv2普遍优于其他模型(尤其在采用冻结机制时)。不同规模的DINOv2模型在各类任务中表现相似。综上,DINOv2适用于医学影像分类任务,尤其是处理类自然图像的数据,但其在MRI等与自然图像差异显著的数据上的有效性会有所变化。此外,采用小规模模型即可满足医学任务需求,具有节省资源的优势。我们的代码开源于https://github.com/GuanghuiFU/medical_DINOv2_eval。

0
下载
关闭预览

相关内容

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
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2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
Single-Shot Object Detection with Enriched Semantics
统计学习与视觉计算组
14+阅读 · 2018年8月29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
Hierarchical Imitation - Reinforcement Learning
CreateAMind
19+阅读 · 2018年5月25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
18+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
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
47+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
国家自然科学基金
6+阅读 · 2014年12月31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
4+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
6+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
3+阅读 · 6月17日
相关资讯
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2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
Single-Shot Object Detection with Enriched Semantics
统计学习与视觉计算组
14+阅读 · 2018年8月29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
Hierarchical Imitation - Reinforcement Learning
CreateAMind
19+阅读 · 2018年5月25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
18+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
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
47+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
国家自然科学基金
6+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员