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Automatic Segmentation of MR Brain Images With a Convolutional Neural Network

一,資料:

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二,方法:

使用不同patch size大小的原因:大的patch包含空間資訊,可以定位到這個畫素位於影象中的位置(使用大的kernel);小的patch提供區域性相鄰畫素的細節資訊(使用小的kernel)。
每類訓練數量相同,防止資料不平衡。
為了提供更多的資料,網路訓練的每個週期的資料是不同的,每個週期重新提取訓練資料。(由於每個訓練週期之間提取資料,這樣回增加尋來你時間,我們在訓練之前就提取好所有資料,隨機打亂)。
使用ReLu啟用函式,在全連線層使用Drop-out。使用RMSprop進行優化。損失函式使用交叉熵。

三,網路:

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輸入大小是奇數,可以使得要判斷的畫素位於patch的中央。只有第3次卷積最小的patch沒有進行maxpooling。
由於maxpooling不能完整的覆蓋奇數大小的影象,所以每次池化之前對maxpooling的輸入進行映象。
每條路徑通過各自的第一個全連線層(256)後,連線在一起。最後通過全連線輸出最終類別個數。
通過實驗,發現每個週期使用50000個訓練樣本效果比25000個樣本效果好。

四,預處理

1.偏移場矯正(bias corrected)[45]。去頭顱(BET,46),產生mask。訓練和測試時,只使用mask內的資料。在mask內的畫素值被對映到0~1023。

五,實驗

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每個實驗結果如下圖,
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tf程式碼簡單實現
與原論文不同的是,沒有使用映象,使用padding 0。提取訓練集是對所有人進行隨機取樣,所以不會出現類別不平衡問題。訓練集不使用沒有目標的patch。

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