【摘 要】
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组织病理学在乳腺疾病的临床诊断中具有重要作用,早期诊断和辅助治疗对病人有很大帮助。随着人工智能的发展,深度学习在病理图像分割领域取得了显著的成果,然而这些模型需要大量的数据进行训练,相关数据的标注需要专业病理学家操作,人力和时间成本较高。基于对抗学习的半监督领域自适应方法只需要少量的标注就能够训练出效果较好的模型,因此其被应用到图像分割领域。然而,目前的领域自适应方法的分割效果并不十分精准,本文针
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组织病理学在乳腺疾病的临床诊断中具有重要作用,早期诊断和辅助治疗对病人有很大帮助。随着人工智能的发展,深度学习在病理图像分割领域取得了显著的成果,然而这些模型需要大量的数据进行训练,相关数据的标注需要专业病理学家操作,人力和时间成本较高。基于对抗学习的半监督领域自适应方法只需要少量的标注就能够训练出效果较好的模型,因此其被应用到图像分割领域。然而,目前的领域自适应方法的分割效果并不十分精准,本文针对经过苏木精-伊红(Hematoxylin-Eosin,HE)和免疫组织化学(Immunohistochemistry,IHC)染色病理图像的乳腺肿瘤区域分割算法,进行了深入研究和分析,主要工作如下:(1)为了探究不同染色图像对分割模型训练的影响因素,本文对多种分割网络进行测试,在HE和IHC两种染色数据集上进行实验。充分的对比实验说明使用HE数据训练的模型难以对IHC数据进行测试,颜色扰动极大程度地干扰了分割模型的训练。(2)为了解决数据依赖,难以跨域进行分割的问题,本文使用基于领域自适应的学习策略。得益于领域自适应中对抗学习的思想,鉴别器迫使分割网络对不同域的图像生成类似的分割结果,使得网络具有更好的泛化能力。本文在HE和IHC数据集上进行了充足的实验,结果证实本文所提出的方法可以有效的进行跨域病理图像分割。(3)为了提取具有可靠性、代表性的数据样本对网络进行训练,本文提出一种熵排序和代表性数据选择的融合算法,该算法对二次训练数据进行高效、有效的选择,将伪标签和源数据混合进行训练。实验证明,经过数据筛选的算法可以在第二项工作的基础上进一步提升跨域分割效果。提出的方法只需要少量标注,能有效减少病理专家的标记任务,图像分割准确有效,减小了标注数据所需要的人力,在乳腺肿瘤区域分割领域具有一定的应用价值。
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