WeakPolyp: تبحث فقط عن الصندوق الحدودي لتقسيم البوليبات

تواجه نماذج تقسيم البوليبات (Polyp Segmentation Models) مشكلة نقص البيانات وتعاني من ضعف التعميم بسبب تكلفة العلامات البيكسلية عالية الدقة. في المقابل، فإن علامات الصناديق الحدودية للبوليبات (Polyp Bounding Box Annotations) أرخص بكثير وأكثر سهولة في الوصول إليها. لذلك، لتخفيض تكلفة التسمية، نقترح تعلم نموذج تقسيم بوليبات مراقبة ضعيفة (أي WeakPolyp) يعتمد بالكامل على علامات الصناديق الحدودية. ومع ذلك، تحتوي الصناديق الحدودية الخشنة على الكثير من الضوضاء.为了避免干扰，我们引入了从掩模到框（Mask-to-Box, M2B）的转换。通过监督预测的外部框掩模而不是预测本身，M2B大大减轻了粗略标签与精确预测之间的不匹配。但是，M2B仅提供稀疏监督，导致预测结果不唯一。因此，我们进一步提出了一种尺度一致性（Scale Consistency, SC）损失以实现密集监督。通过显式对齐同一图像在不同尺度上的预测结果，SC损失显著减少了预测的变化。请注意，我们的WeakPolyp是一个即插即用模型，可以轻松移植到其他有吸引力的主干网络中。此外，所提出的模块仅在训练期间使用，不会给推理带来任何计算成本。大量实验表明，我们提出的WeakPolyp模型的有效性令人惊讶地达到了与完全监督模型相当的性能水平，而完全不需要任何掩模注释。为了确保翻译符合阿拉伯语的语言习惯和表达方式，以下是优化后的版本：تواجه نماذج تقسيم البوليبات مشكلة نقص البيانات وتعاني من ضعف التعميم بسبب تكلفة العلامات البيكسلية عالية الدقة. في المقابل، فإن علامات الصناديق الحدودية للبوليبات أرخص بكثير وأكثر سهولة في الوصول إليها. لذلك، لتخفيض تكلفة التسمية، نقترح تعلم نموذج تقسيم بوليبات مراقبة ضعيفة (أي WeakPolyp) يعتمد بالكامل على علامات الصناديق الحدودية.ومع ذلك، تحتوي الصناديق الحدودية الخشنة على الكثير من الضوضاء. لتجنب التداخل، قمنا بتقديم تحويل "القناع إلى الصندوق" (Mask-to-Box, M2B). من خلال الإشراف على قناع الصندوق الخارجي للتنبؤ بدلاً من التنبؤ نفسه، يخفف M2B بشكل كبير عدم التطابق بين العلامة الخشنة والتنبؤ الدقيق. ومع ذلك، فإن M2B يقدم إشرافًا متفرقًا فقط، مما يؤدي إلى تنبؤات غير فريدة. لذلك، اقترحنا أيضًا خسارة "التوازن النسبي" (Scale Consistency, SC) لتحقيق الإشراف الكثيف. من خلال محاذاة صريحة للتنبؤات عبر نفس الصورة بمقياس مختلف، تقلل خسارة SC بشكل كبير من تنوع التنبؤات.يرجى ملاحظة أن نموذجنا WeakPolyp هو نموذج "plug-and-play" يمكن تعديله بسهولة وإضافته إلى شبكات رئيسية أخرى جاذبة. بالإضافة إلى ذلك، يتم استخدام الوحدات المقترحة فقط أثناء التدريب ولا تتسبب في أي تكلفة حسابية أثناء الاستدلال.أظهرت التجارب الواسعة فعالية النموذج المقترح WeakPolyp الذي حقق أداءً مparable مع النماذج المشرف عليها بالكامل دون الحاجة إلى أي علامات قناع على الإطلاق.