The medical image processing field often encounters the critical issue of scarce annotated data. Transfer learning has emerged as a solution, yet how to select an adequate source task and effectively transfer the knowledge to the target task remains challenging. To address this, we propose a novel sequential transfer scheme with a task affinity metric tailored for medical images. Considering the characteristics of medical image segmentation tasks, we analyze the image and label similarity between tasks and compute the task affinity scores, which assess the relatedness among tasks. Based on this, we select appropriate source tasks and develop an effective sequential transfer strategy by incorporating intermediate source tasks to gradually narrow the domain discrepancy and minimize the transfer cost. Thereby we identify the best sequential transfer path for the given target task. Extensive experiments on three MRI medical datasets, FeTS 2022, iSeg-2019, and WMH, demonstrate the efficacy of our method in finding the best source sequence. Compared with directly transferring from a single source task, the sequential transfer results underline a significant improvement in target task performance, achieving an average of 2.58% gain in terms of segmentation Dice score, notably, 6.00% for FeTS 2022. Code is available at the git repository.


翻译:医学图像处理领域常面临标注数据稀缺的关键问题。迁移学习已成为一种解决方案,然而如何选择适当的源任务并将知识有效迁移至目标任务仍然具有挑战性。为此,我们提出一种新颖的序列迁移方案,并设计了一种针对医学图像的任务亲和度度量方法。考虑到医学图像分割任务的特点,我们分析任务间的图像与标签相似性,并计算任务亲和度得分以评估任务间的相关性。基于此,我们选择合适的源任务,并通过引入中间源任务来制定有效的序列迁移策略,以逐步缩小领域差异并最小化迁移成本。由此,我们为给定的目标任务确定最佳序列迁移路径。在三个MRI医学数据集(FeTS 2022、iSeg-2019和WMH)上进行的大量实验证明了我们方法在寻找最佳源序列方面的有效性。与直接从单一源任务迁移相比,序列迁移结果突显了目标任务性能的显著提升,在分割Dice分数上平均获得2.58%的提高,其中FeTS 2022数据集上尤为显著,提升了6.00%。代码可在git仓库中获取。

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
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
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
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
18+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
46+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
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
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
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
18+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
46+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