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基于改进TransBTS的脑肿瘤分割算法研究

2023-07-17分类号:R739.41;TP391.41

【作者】戴昂  宋亚男  徐荣华  方俞泽  
【部门】广东工业大学自动化学院  
【摘要】针对现有的脑肿瘤分割网络特征融合不够充分,以及存在的模型复杂的问题,提出一个轻量化的改进TransBTS的脑肿瘤分割网络。首先,设计了一个基于大核卷积分解与注意力机制的卷积模块,在减少计算量的同时提高了卷积模块对特征的长距离依赖表征能力;其次,简化了Transformer结构,并设计了多尺度特征作为Transformer的输入,以充分感知全局上下文信息;最后,设计了新的跳跃连接,实现解码过程中对全局深层语义与局部浅层语义信息的充分融合。实验结果表明,该文所提方法在公开数据集BraTS 2021上的多个肿瘤区域(ET,TC,WT)的分割指标与TransBTS相比,Dice评分提高了0.55%、1.17%、2.55%,Hausdorff距离降低了1.71、1.68、3.07 mm,并且参数量和计算复杂度分别降低了79.18%和79.88%,平均推理时间减少了1.91 s。与其他算法相比,同样实现了更好分割精度和算法复杂度的平衡。
【关键词】脑肿瘤分割  多尺度特征融合  Transformer  卷积分解  注意力机制  轻量化
【基金】广东省科技计划项目(2016A020222012);; 广东省自然科学基金(2018A030313775);; 广东工业大学青年基金(18ZK0021.);广东工业大学本科教学工程项目(广工大教字[2019]70号);广东工业大学高水平大学建设研究生教育创新计划项目(2018JGMS-09);; 广东省本科高校在线开放课程指导委员会研究课题(2022ZXKC143)
【所属期刊栏目】实验技术与管理
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