一种编码约束的医学图像分割方法

作     者：杨红菊 牛俊峰 陈庚峰 YANG Hong-ju;NIU Jun-feng;CHEN Geng-feng

作者机构：山西大学计算机与信息技术学院太原030006 山西大学计算智能与中文信息处理教育部重点实验室太原030006 

出 版 物：《小型微型计算机系统》 (Journal of Chinese Computer Systems)

年 卷 期：2022年第43卷第2期

页      面：349-354页

学科分类：081203[工学-计算机应用技术] 08[工学] 0835[工学-软件工程] 0812[工学-计算机科学与技术（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家自然科学基金项目(61976128)资助 省、市自治区研究项目(2020YJJG030)资助 

主　　题：深度学习 医学图像分割 编码约束 激活函数 

摘      要：深度学习的优势在于其具有深层次的特征提取结构,而随着层数的增加以及激活函数的影响往往会导致其编码能力下降.基于此本文提出了一种基于U-Net和FCN网络进行编码约束的方法,并应用到医学图像分割上.编码约束结构以U-Net和FCN全卷积网络模型架构为主体,对网络最后一层使用Sigmoid激活函数的1×1卷积层进行特征约束,通过将特征值向0.5靠近预防Sigmoid激活函数产生的梯度消失问题,同时要求特征值不能集中在0.5附近,最终在保持特征区分度的前提下规范编码值,进而提升网络编码能力.本文在Finding lungs in CT二维肺部分割数据集和肝脏数据集上分别进行了实验,实验结果表明本文方法能够有效的预防梯度消失的同时提升全卷积网络特征的编码能力,进而能有效地提升分割性能.