多尺度自适应上下文融合的皮肤病变图像分割网络
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陕西省自然科学基础研究计划 (2023-JC-YB-826)


Multi-scale Adaptive Context Fusion Network for Skin Lesion Image Segmentation
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    摘要:

    针对皮肤图像中存在目标分割区域尺度变化大、病变区域误分割及边界模糊等问题, 本文提出了一种名为MSANet的皮肤病变分割方法. 该方法以pyramid vision Transformer v2 (PVT v2)网络模型作为骨架网络, 结合Transformer 和卷积神经网络 (CNN)的优势, 通过对多层融合解码策略进行改进, 提升了皮肤病变分割的准确性. 首先, 解码部分利用分割门控注意力模块 (SGA)获取多尺度全局和局部空间特征, 增强模型对上下文信息的捕获能力. 随后采用多尺度上下文注意力模块 (MCA)抽取并整合通道和位置信息, 提升网络对病灶区域的精准定位. 在ISIC2017和ISIC2018数据集上的实验结果表明, MSANet的主要指标Dice系数分别达到了90.12%和90.91%, mIoU分别为85.82%和84.27%, 其分割性能优于现有方法.

    Abstract:

    To address challenges such as large-scale variations in target segmentation regions, mis-segmentation of lesion areas, and blurred boundaries in skin images, this study proposes a novel method for skin lesion segmentation, named MSANet. This approach utilizes the pyramid vision Transformer v2 (PVT v2) as the backbone network, integrating the strengths of both Transformer and convolutional neural networks (CNNs). By improving the multi-layer fusion decoding strategy, the proposed method significantly enhances the accuracy of skin lesion segmentation. The decoding process incorporates a split gated attention block (SGA) to capture multi-scale global and local spatial features, thus enhancing the model’s ability to capture contextual information. The multi-scale contextual attention (MCA) module is employed to extract and integrate both channel and positional information, improving the network’s precision in lesion localization. Experimental results on the ISIC2017 and ISIC2018 datasets demonstrate that MSANet achieves Dice scores of 90.12% and 90.91%, and mIoU scores of 85.82% and 84.27%, respectively, outperforming existing methods in segmentation performance.

    参考文献
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    引证文献
引用本文

练纯青,李维乾,陈金广,徐子竞,马丽丽.多尺度自适应上下文融合的皮肤病变图像分割网络.计算机系统应用,,():1-9

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  • 收稿日期:2024-12-30
  • 最后修改日期:2025-01-20
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  • 在线发布日期: 2025-06-27
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