17일 전

반감독 학습 이미지 분할에서 클래스 불균형 문제 해결: 심장 MRI에 대한 연구

Hritam Basak, Sagnik Ghosal, Ram Sarkar
반감독 학습 이미지 분할에서 클래스 불균형 문제 해결: 심장 MRI에 대한 연구
초록

불균형하고 제한된 데이터로 인해, 반감독 학습 기반의 의료 영상 분할 방법은 특정 클래스에 대해 우수한 성능을 내기 어렵다. 이러한 특정 클래스에 대한 학습 부족은 생성된 의사 레이블에 더 많은 노이즈를 유발할 수 있으며, 이는 전체 학습 과정에 부정적인 영향을 미친다. 이러한 단점을 완화하고 성능이 낮은 클래스를 식별하기 위해, 학습 과정 중 클래스별 성능을 기록하는 신뢰도 배열을 유지하는 방안을 제안한다. 기존의 고정된 가중치를 모든 테스트 케이스에 적용하는 전통적인 앙상블 방식과는 달리, 각 샘플에 대해 개별 신뢰도 지표를 적응적으로 우선순위 부여하기 위해 이러한 신뢰도 점수들을 퍼지(fuzzy) 방식으로 융합하는 방법을 제안한다. 더불어, 더 나은 학습 전략을 위해 강건한 클래스별 샘플링 방법과 동적 안정화 기법을 도입한다. 제안하는 방법은 동적 가중치를 적용하여 모든 성능이 낮은 클래스를 고려하며, 학습 과정 중 대부분의 노이즈를 제거하려는 시도를 한다. 두 개의 심장 MRI 데이터셋인 ACDC와 MMWHS에서의 평가 결과, 제안하는 방법은 효과성과 일반화 능력을 입증하였으며, 문헌에서 보고된 여러 최신 기법들을 초월하는 성능을 보였다.