文章详情

题名 · 作者 · 摘要 · 关键词 · DOI · 参考文献

SAMG:一种结合SAM和CNN的睑板腺图像分割模型

张宸睿,李秀丽

(华北水利水电大学 信息工程学院,河南 郑州 450046)

栏目:人工智能 · 第 2025 年第 6 期 · 页码:105-109,115 · 2096-4706(2025)06-0105-06 · 中图分类号:TP391.4 · 文献标识码:A · DOI:10.19850/j.cnki.2096-4706.2025.06.020

摘要

SAM是一种著名的通用图像分割模型。尽管SAM在自然图像上表现出色,但在处理对比度低、边界模糊的睑板腺医学图像时,其性能会明显下降,泛化能力有限。为此,文章提出了一种适合睑板腺图像分割的模型SAMG。该模型在SAM的图像编码器基础上,加入一个CNN分支,并通过一个交叉注意力模块将CNN分支与原图像编码器(ViT分支)联系起来。此外,在编码器的最后部分,通过一个SE模块使模型能够在更细粒度上理解图像内容。这种模型结构设计使得额外的参数量和计算量都相对较小。在专业的睑板腺医学图像数据集支持下,对比实验表明,SAMG模型在睑板腺图像分割任务上表现出色,且可部署于入门级别的GPU。

关键词

SAM;CNN;ViT;图像分割

参考文献

  1. [1] CHAN T C Y,CHOW S S W,WAN K H N,et al. Update on the Association Between Dry Eye Disease and Meibomian Gland Dysfunction [J].Hong Kong Medical Journal,2019,25(1):38-47.
  2. [2] KIRILLOV A,MINTUN E,RAVI N,et al. Segment Anything [C]//2023 IEEE/CVF International Conference on Computer Vision (ICCV).Paris:IEEE,2023:4015-4026.
  3. [3] ZHANG Y C,JIAO R S. Towards Segment Anything Model (SAM) for Medical Image Segmentation: A Survey [J/OL].arXiv:2305.03678 [eess.IV].[2024-09-10].https://doi.org/10.48550/arXiv.2305.03678.
  4. [4] RONNEBERGER O,FISCHER P,BROX T. U-Net: Convolutional Networks for Biomedical Image Segmentation [C]//Medical Image Computing and Computer-Assisted Intervention(MICCAI 2015).Munich:Springer,2015:234-241.
  5. [5] ZHOU Z W,SIDDIQUEE M M R,TAJBAKHSH N,et al. UNet++: A Nested U-Net Architecture for Medical Image Segmentation [C]//Deep Learning in Medical Image Analysis and Multimodal Learning for Clinical Decision Support.Granada:Springer,2018:3-11.
  6. [6] ISENSEE F,PETERSEN J,KLEIN A,et al. Abstract: nnU-Net: Self-adapting Framework for U-Net-Based Medical Image Segmentation [C]//Bildverarbeitung für die Medizin 2019.Lübeck:Springer,2019:1-22.
  7. [7] CHEN J N,LU Y Y,YU Q H,et al. TransUNet: Transformers Make Strong Encoders for Medical Image Segmentation [J/OL].arXiv:2102.04306 [cs.CV].[2024-09-15].https://doi.org/10.48550/arXiv.2102.04306.
  8. [8] CAO H,WANG Y Y,CHEN J,et al. Swin-Unet: Unet-like Pure Transformer for Medical Image Segmentation [J/OL].arXiv:2105.05537 [eess.IV].[2024-09-08].https://doi.org/10.48550/arXiv.2105.05537.
  9. [9] MA J,HE Y T,LI F F,et al. Segment Anything in Medical Images [J].Nature Communications,2024,15(1):654[2024-09-20].https://doi.org/10.1038/s41467-024-44824-z.
  10. [10] ZHANG K D,LIU D. Customized Segment Anything Model for Medical Image Segmentation [J/OL].arXiv:2304.13785 [cs.CV].https://doi.org/10.48550/arXiv.2304.13785.
  11. [11] WU J D,JI W,LIU Y P,et al. Medical SAM Adapter: Adapting Segment Anything Model for Medical Image Segmentation [J/OL].arXiv:2304.12620 [cs.CV].[2024-09-13].https://doi.org/10.48550/arXiv.2304.12620.
  12. [12] YU B X,CHANG J L,WANG H X,et al. Visual Tuning [J/OL].arXiv:2305.06061 [cs.CV].[2024-08-30].https://doi.org/10.48550/arXiv.2305.06061.
  13. [13] 薛连剑.睑板腺近红外图像处理算法的研究 [D].上海:上海交通大学,2016.
  14. [14] LIN X,XIANG Y Y,ZHANG L,et al. SAMUS: Adapting Segment Anything Model for Clinically-Friendly and Generalizable Ultrasound Image Segmentation [J/OL]. arXiv:2309.06824 [cs.CV].[2024-08-25].https://doi.org/10.48550/arXiv.2309.06824.
  15. [15] HU J,SHEN L,SUN G. Squeeze-and-Excitation Networks [J] IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence,2018,24(8):2011-2023.

基金项目

2024年度河南省高等教育教学改革研究与实践项目(2024SJGLX0332);2023年河南省高等教育教学改革研究与实践项目 研究生教育类(2023SJGLX112Y)

作者简介

张宸睿(2000—),男,汉族,河南漯河人,硕士研究生在读,研究方向:基于深度学习模型的医学图像分割研究;通信作者:李秀丽(1967—),女,汉族,河南郑州人,教授,本科,研究方向:计算机技术及应用。