Skip to main content
CenXiv.org
此网站处于试运行阶段,支持我们!
我们衷心感谢所有贡献者的支持。
贡献
赞助
cenxiv logo > eess > arXiv:2507.13458

帮助 | 高级搜索

电气工程与系统科学 > 图像与视频处理

arXiv:2507.13458 (eess)
[提交于 2025年7月17日 ]

标题: 用于神经影像分析的领域随机深度学习

标题: Domain-randomized deep learning for neuroimage analysis

Authors:Malte Hoffmann
摘要: 深度学习通过提供前所未有的速度和准确性,彻底改变了神经影像分析。 然而,许多训练数据集的狭窄范围限制了模型的鲁棒性和泛化能力。 这一挑战在磁共振成像(MRI)中尤为严重,因为图像外观在脉冲序列和扫描仪硬件之间变化很大。 一种最近的领域随机化策略通过在具有随机强度和解剖内容的合成图像上训练深度神经网络来解决泛化问题。 通过从解剖分割图生成多样化数据,该方法使模型能够准确处理训练期间未见过的图像类型,而无需重新训练或微调。 它在包括MRI、计算机断层扫描、正电子发射断层扫描和光学相干断层扫描在内的多种模态中展示了有效性,而且在神经影像学之外的超声、电子显微镜和荧光显微镜以及X射线显微断层扫描中也有效。 本文教程论文回顾了合成驱动训练范式的原理、实现和潜力。 它强调了关键优势,如改进的泛化能力和对过拟合的抵抗力,同时讨论了计算需求增加等权衡。 最后,文章探讨了采用该技术的实际考虑因素,旨在加速开发可泛化的工具,使深度学习对没有大量计算资源或机器学习知识的领域专家更加易于使用。
摘要: Deep learning has revolutionized neuroimage analysis by delivering unprecedented speed and accuracy. However, the narrow scope of many training datasets constrains model robustness and generalizability. This challenge is particularly acute in magnetic resonance imaging (MRI), where image appearance varies widely across pulse sequences and scanner hardware. A recent domain-randomization strategy addresses the generalization problem by training deep neural networks on synthetic images with randomized intensities and anatomical content. By generating diverse data from anatomical segmentation maps, the approach enables models to accurately process image types unseen during training, without retraining or fine-tuning. It has demonstrated effectiveness across modalities including MRI, computed tomography, positron emission tomography, and optical coherence tomography, as well as beyond neuroimaging in ultrasound, electron and fluorescence microscopy, and X-ray microtomography. This tutorial paper reviews the principles, implementation, and potential of the synthesis-driven training paradigm. It highlights key benefits, such as improved generalization and resistance to overfitting, while discussing trade-offs such as increased computational demands. Finally, the article explores practical considerations for adopting the technique, aiming to accelerate the development of generalizable tools that make deep learning more accessible to domain experts without extensive computational resources or machine learning knowledge.
评论: 12页,6图,2表,深度学习,领域泛化,领域随机化,神经成像,医学图像分析,已接受发表于IEEE信号处理杂志
主题: 图像与视频处理 (eess.IV) ; 计算机视觉与模式识别 (cs.CV); 机器学习 (cs.LG)
引用方式: arXiv:2507.13458 [eess.IV]
  (或者 arXiv:2507.13458v1 [eess.IV] 对于此版本)
  https://doi.org/10.48550/arXiv.2507.13458
通过 DataCite 发表的 arXiv DOI

提交历史

来自: Malte Hoffmann [查看电子邮件]
[v1] 星期四, 2025 年 7 月 17 日 18:07:42 UTC (1,648 KB)
全文链接:

获取论文:

    查看标题为《》的 PDF
  • 查看中文 PDF
  • 查看 PDF
  • HTML(实验性)
  • TeX 源代码
  • 其他格式
查看许可
当前浏览上下文:
eess.IV
< 上一篇   |   下一篇 >
新的 | 最近的 | 2025-07
切换浏览方式为:
cs
cs.CV
cs.LG
eess

参考文献与引用

  • NASA ADS
  • 谷歌学术搜索
  • 语义学者
a 导出 BibTeX 引用 加载中...

BibTeX 格式的引用

×
数据由提供:

收藏

BibSonomy logo Reddit logo

文献和引用工具

文献资源探索 (什么是资源探索?)
连接的论文 (什么是连接的论文?)
Litmaps (什么是 Litmaps?)
scite 智能引用 (什么是智能引用?)

与本文相关的代码,数据和媒体

alphaXiv (什么是 alphaXiv?)
CatalyzeX 代码查找器 (什么是 CatalyzeX?)
DagsHub (什么是 DagsHub?)
Gotit.pub (什么是 GotitPub?)
Hugging Face (什么是 Huggingface?)
带有代码的论文 (什么是带有代码的论文?)
ScienceCast (什么是 ScienceCast?)

演示

复制 (什么是复制?)
Hugging Face Spaces (什么是 Spaces?)
TXYZ.AI (什么是 TXYZ.AI?)

推荐器和搜索工具

影响之花 (什么是影响之花?)
核心推荐器 (什么是核心?)
IArxiv 推荐器 (什么是 IArxiv?)
  • 作者
  • 地点
  • 机构
  • 主题

arXivLabs:与社区合作伙伴的实验项目

arXivLabs 是一个框架,允许合作伙伴直接在我们的网站上开发和分享新的 arXiv 特性。

与 arXivLabs 合作的个人和组织都接受了我们的价值观,即开放、社区、卓越和用户数据隐私。arXiv 承诺这些价值观,并且只与遵守这些价值观的合作伙伴合作。

有一个为 arXiv 社区增加价值的项目想法吗? 了解更多关于 arXivLabs 的信息.

这篇论文的哪些作者是支持者? | 禁用 MathJax (什么是 MathJax?)
  • 关于
  • 帮助
  • contact arXivClick here to contact arXiv 联系
  • 订阅 arXiv 邮件列表点击这里订阅 订阅
  • 版权
  • 隐私政策
  • 网络无障碍帮助
  • arXiv 运营状态
    通过...获取状态通知 email 或者 slack

京ICP备2025123034号