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EffiSegNet:簡略化デコーダを備えた事前学習済みEfficientNetベースネットワークを用いた消化管ポリープセグメンテーション

Ioannis A. Vezakis Konstantinos Georgas Dimitrios Fotiadis George K. Matsopoulos

概要

本研究では、事前学習済みの畳み込みニューラルネットワーク(CNN)分類器をバックボーンとして用いる転移学習を活用した新たなセグメンテーションフレームワーク、EffiSegNetを提案する。従来の対称的なU字型アーキテクチャとは異なり、EffiSegNetはデコーダーを簡素化し、フルスケールの特徴量融合を導入することで、計算コストおよびパラメータ数を最小限に抑える。本モデルは公開されているKvasir-SEGデータセットを用いて胃腸ポリープセグメンテーションタスクに対して評価された結果、最先端の性能を達成した。特に、事前学習バックボーンを用いたEffiSegNet-B4のネットワークバリアントは、F1スコア0.9552、平均Dice係数(mDice)0.9483、平均交差率(mIoU)0.9056、精度(Precision)0.9679、再現率(Recall)0.9429を達成し、本研究の知る限り、このデータセットに対して報告された最高のスコアを記録した。また、初期化から訓練を実施した場合にも、従来手法と比較して優れた性能を示し、F1スコア0.9286、mDice 0.9207、mIoU 0.8668、Precision 0.9311、Recall 0.9262を達成した。これらの結果は、画像セグメンテーションネットワークにおいて適切に設計されたエンコーダーの重要性および転移学習アプローチの有効性を示している。


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