Automated detection of vision impairing retina-based ocular conditions from fundus images is important for early screening, timely referral and reducing dependency on specialist-only assessment, for which neural network-based deep learning (DL) models have been widely utilized. However, explainability of the DL frameworks remains a major bottleneck for clinical adoption, particularly when model decisions are not linked to retinal regions that are clinically meaningful. To address this issue, this study presents CounterFundus, a novel CycleGAN-driven counterfactual explainability framework, integrating EfficientNet-B5-based retinal disease detection with visually interpretable disease-to-normal fundus image translation. For each pathological image, the counterfactual yielded by the CycleGAN generator represents an estimated healthy counterpart and the resultant difference map is utilized to localize disease-associated retinal changes. Unlike conventional post-hoc saliency methods, CounterFundus provides counterfactual explanations through visually plausible disease-to-normal retinal translation. Thereafter, to quantify the spatial agreement between counterfactual difference maps and classifier saliency, the Counterfactual-Classifier Alignment Score (CCAS) is introduced, embedding Spearman correlation, binary IoU and pointing accuracy into a single assessment protocol. To this end, EigenCAM-aligned evaluation demonstrates that the generated counterfactual explanations remain spatially consistent with classifier-relevant retinal evidence across all CCAS dimensions. Along with that, ablation studies further confirm that CCAS-filtered counterfactual augmentation improves the downstream classification performance in fundus images, establishing CounterFundus as a clinically-grounded, explainable artificially intelligence (XAI) framework for retinal disease detection.


翻译:暂无翻译

0
下载
关闭预览

相关内容

Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Relation Networks for Object Detection 论文笔记
统计学习与视觉计算组
16+阅读 · 2018年4月18日
论文浅尝 | Improved Neural Relation Detection for KBQA
开放知识图谱
13+阅读 · 2018年1月21日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16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
0+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
0+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
0+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
1+阅读 · 2014年12月31日
VIP会员
最新内容
《最强大的军事网状网络》
专知会员服务
4+阅读 · 9月7日
《预测陆军征兵任务分配》110页
专知会员服务
4+阅读 · 9月7日
分层反无人机系统发展新趋势
专知会员服务
11+阅读 · 9月3日
何为协作武器?
专知会员服务
11+阅读 · 9月1日
相关VIP内容
相关资讯
相关基金
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
0+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
0+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
0+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
1+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员