Segment Anything Models (SAMs) have gained increasing attention in medical image analysis due to their zero-shot generalization capability in segmenting objects of unseen classes and domains when provided with appropriate user prompts. Addressing this performance gap is important to fully leverage the pre-trained weights of SAMs, particularly in the domain of volumetric medical image segmentation, where accuracy is important but well-annotated 3D medical data for fine-tuning is limited. In this work, we investigate whether introducing the memory mechanism as a plug-in, specifically the ability to memorize and recall internal representations of past inputs, can improve the performance of SAM with limited computation cost. To this end, we propose Memorizing SAM, a novel 3D SAM architecture incorporating a memory Transformer as a plug-in. Unlike conventional memorizing Transformers that save the internal representation during training or inference, our Memorizing SAM utilizes existing highly accurate internal representation as the memory source to ensure the quality of memory. We evaluate the performance of Memorizing SAM in 33 categories from the TotalSegmentator dataset, which indicates that Memorizing SAM can outperform state-of-the-art 3D SAM variant i.e., FastSAM3D with an average Dice increase of 11.36% at the cost of only 4.38 millisecond increase in inference time. The source code is publicly available at https://github.com/swedfr/memorizingSAM


翻译:通用分割模型(SAMs)因其在提供适当用户提示时,对未见类别和领域对象进行分割的零样本泛化能力,在医学图像分析领域受到越来越多的关注。弥合这一性能差距对于充分利用SAMs的预训练权重至关重要,特别是在体积医学图像分割领域,该领域对准确性要求高,但用于微调的标注良好的3D医学数据有限。在本研究中,我们探讨引入记忆机制作为插件——具体而言,即记忆和回忆过去输入内部表征的能力——是否能在有限计算成本下提升SAM的性能。为此,我们提出记忆SAM,一种集成记忆Transformer作为插件的新型3D SAM架构。与在训练或推理过程中保存内部表征的传统记忆Transformer不同,我们的记忆SAM利用现有高精度内部表征作为记忆源,以确保记忆质量。我们在TotalSegmentator数据集的33个类别中评估了记忆SAM的性能,结果表明记忆SAM能够超越最先进的3D SAM变体(即FastSAM3D),平均Dice系数提升11.36%,而推理时间仅增加4.38毫秒。源代码已公开于https://github.com/swedfr/memorizingSAM。

1
下载
关闭预览

相关内容

3D是英文“Three Dimensions”的简称,中文是指三维、三个维度、三个坐标,即有长、有宽、有高,换句话说,就是立体的,是相对于只有长和宽的平面(2D)而言。
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
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
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
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
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
Transformers in Remote Sensing: A Survey
Arxiv
25+阅读 · 2022年9月2日
Arxiv
15+阅读 · 2022年1月24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
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
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
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
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
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