Schistosomiasis mansoni is an endemic parasitic disease in more than seventy countries, whose diagnosis is commonly performed by visually counting the parasite eggs in microscopy images of fecal samples. State-of-the-art (SOTA) object detection algorithms are based on heavyweight neural networks, unsuitable for automating the diagnosis in the laboratory routine. We circumvent the problem by presenting a flyweight Convolutional Neural Network (CNN) that weighs thousands of times less than SOTA object detectors. The kernels in our approach are learned layer-by-layer from attention regions indicated by user-drawn scribbles on very few training images. Representative kernels are visually identified and selected to improve performance with reduced computational cost. Another innovation is a single-layer adaptive decoder whose convolutional weights are automatically defined for each image on-the-fly. The experiments show that our CNN can outperform three SOTA baselines according to five measures, being also suitable for CPU execution in the laboratory routine, processing approximately four images a second for each available thread.


翻译:曼氏血吸虫病是一种在70多个国家流行的寄生虫病,其诊断通常通过显微镜下对粪便样本中的寄生虫虫卵进行视觉计数来完成。最先进的目标检测算法基于重型神经网络,不适合在实验室常规诊断中实现自动化。我们通过提出一种轻量级卷积神经网络来解决这一问题,其权重仅为最先进目标检测器的数千分之一。该方法中的卷积核通过用户绘制的涂鸦在极少量训练图像上标注的注意力区域逐层学习。通过视觉识别和选择代表性卷积核,在降低计算成本的同时提升性能。另一创新在于单层自适应解码器,其卷积权重可根据每幅图像实时自动定义。实验表明,根据五项评估指标,我们的CNN可超越三种最先进基线方法,且适合实验室常规CPU环境运行,每个可用线程每秒可处理约四幅图像。

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
35+阅读 · 2019年10月18日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
61+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
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
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
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
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
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
VIP会员
最新内容
博士论文 | 用代码结构感知方法推进代码大模型
《决策模型比较研究》
专知会员服务
8+阅读 · 7月25日
《美军水下战与海床战概述及本地实施》
专知会员服务
5+阅读 · 7月25日
面向未来冲突推进陆军情报体制改革
专知会员服务
4+阅读 · 7月25日
乌克兰纵深打击如何重塑俄罗斯的战略选择
专知会员服务
3+阅读 · 7月24日
俄乌战争中关于中程打击无人机部署的经验启示
相关资讯
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
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
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
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
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员