We propose a novel pipeline for the generation of synthetic images via Denoising Diffusion Probabilistic Models (DDPMs) guided by cardiac ultrasound semantic label maps. We show that these synthetic images can serve as a viable substitute for real data in the training of deep-learning models for medical image analysis tasks such as image segmentation. To demonstrate the effectiveness of this approach, we generated synthetic 2D echocardiography images and trained a neural network for segmentation of the left ventricle and left atrium. The performance of the network trained on exclusively synthetic images was evaluated on an unseen dataset of real images and yielded mean Dice scores of 88.5 $\pm 6.0$ , 92.3 $\pm 3.9$, 86.3 $\pm 10.7$ \% for left ventricular endocardial, epicardial and left atrial segmentation respectively. This represents an increase of $9.09$, $3.7$ and $15.0$ \% in Dice scores compared to the previous state-of-the-art. The proposed pipeline has the potential for application to a wide range of other tasks across various medical imaging modalities.


翻译:我们提出了一种新型合成图像生成管线,该管线通过去噪扩散概率模型(DDPMs)并辅以心脏超声语义标签图进行引导。研究表明,这些合成图像可作为训练用于医学图像分析任务(如图像分割)的深度学习模型中真实数据的有效替代。为验证该方法的有效性,我们生成了合成二维超声心动图图像,并训练神经网络用于左心室和左心房分割。仅使用合成图像训练的网络在未见过的真实图像数据集上评估,其左心室内膜、外膜及左心房分割的平均Dice系数分别为88.5 $\pm 6.0$、92.3 $\pm 3.9$、86.3 $\pm 10.7$%。与先前最先进方法相比,Dice系数分别提升了$9.09$、$3.7$和$15.0$%。所提出的管线具有扩展应用于多种医学成像模态下广泛任务的潜力。

0
下载
关闭预览

相关内容

图像分割就是把图像分成若干个特定的、具有独特性质的区域并提出感兴趣目标的技术和过程。它是由图像处理到图像分析的关键步骤。 所谓图像分割指的是根据灰度、颜色、纹理和形状等特征把图像划分成若干互不交迭的区域,并使这些特征在同一区域内呈现出相似性,而在不同区域间呈现出明显的差异性。

知识荟萃

精品入门和进阶教程、论文和代码整理等

更多

查看相关VIP内容、论文、资讯等
Linux导论,Introduction to Linux,96页ppt
专知会员服务
82+阅读 · 2020年7月26日
[综述]深度学习下的场景文本检测与识别
专知会员服务
78+阅读 · 2019年10月10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
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
ResNet, AlexNet, VGG, Inception:各种卷积网络架构的理解
全球人工智能
20+阅读 · 2017年12月17日
【推荐】ResNet, AlexNet, VGG, Inception:各种卷积网络架构的理解
机器学习研究会
20+阅读 · 2017年12月17日
Capsule Networks解析
机器学习研究会
11+阅读 · 2017年11月12日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2008年12月31日
Exploring Visual Relationship for Image Captioning
Arxiv
15+阅读 · 2018年9月19日
VIP会员
最新内容
BES:让语言模型通过双向进化搜索自我改进
专知会员服务
3+阅读 · 5月30日
以色列-美国-伊朗战争中的无人机:关键要点
专知会员服务
4+阅读 · 5月30日
《Palantir任务保障性软件安全标准(MA-S2)》
专知会员服务
10+阅读 · 5月30日
基于声学的无人机检测技术综述
专知会员服务
8+阅读 · 5月30日
《当代混合战争分析框架:俄乌战争经验教训》
战略前沿人工智能的再思考(中文)
专知会员服务
8+阅读 · 5月29日
《量化地基防空系统间接效应的博弈论方法》
专知会员服务
6+阅读 · 5月29日
相关VIP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
[综述]深度学习下的场景文本检测与识别
专知会员服务
78+阅读 · 2019年10月10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
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2008年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员