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【2019 MICCAI】Improving RetinaNet for CT Lesion Detection with Dense Masks from Weak RECIST Labels

Motivation

  • 目前的CT病变检测都是采用的两阶段的方法,使用centroid或bbox标注
  • 现有方法对小目标检测能力较弱

Faster R-CNN

  • 两阶段检测
  • 检测速度慢

3DCE

  • 小病灶的检测效果不好

RetinaNet

ResNet+FPN作为backbone,再利用单级的目标识别法+Focal Loss。

本文在RetinaNet的基础上进行改进。

Method

改进之处:

  • Optimized anchor configuration;摒弃默认的anchor配置,采用differential evolution search algorithm来找合适的anchor配置。

  • Dense mark supervision

  • Attention gate

Model Design

  • 主干网络:RetinaNet

  • 网络结构使用VGG19,尝试使用Resnet50,效果变差

  • 采用了特征金字塔,利于检测小目标

  • 使用Focal Loss,解决样本不平衡问题

  • 采用差分进化算法选取最优锚点

Weak RECIST Labels

  • 大多数病变存在凸轮廓线
  • Deep Lesion提供病变区域的直径
  • 基于GrubCut方法生成Mask标签

Experiments

lesion detection sensitivities at different false positives (FP) per image

几个小问题

  • 作者在文章中提到:网络主干结构采用了VGG-19,也尝试了ResNet-50,但是效果却变差了。这是为什么?
  • Attention 现在非常流行,但在分割任务中还没有看到solid的paper能证明加入attention module能显著提升性能,反例倒是有(e.g., NVIDIA 在BraTS 2018中的Slide)。
  • 有没有可能直接进行分割来代替目标检测?idea不是空穴来风,参见Segmentation is All You Need

参考文献

  1. MICCAI 2019-CT病灶检测:与AI一教高下