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2nd place solution

499. UW-Madison GI Tract Image Segmentation | uw-madison-gi-tract-image-segmentation

开始: 2022-04-14 结束: 2022-07-14 医学影像分析 数据算法赛
第二名解决方案

第二名解决方案

作者: ishikei | 发布时间: 2022-07-15

感谢比赛主办方、Kaggle 以及所有参赛者。同时祝贺获胜者。

概述

我们的解决方案是一个两阶段的流水线。第一阶段模型 (stage1) 预测正负切片,第二阶段模型 (stage2) 对被 stage1 预测为阳性的切片进行实际的分割。
我们解决方案的关键点是:

  • 2 阶段流水线:正负检测 (stage1) → 分割 (stage2)
  • 对于 stage2,增加骨干网络的大小可以提高 val_dice
  • 2.5D - 3D 模型融合

单模型

2.5D 模型

输入

  • 5 切片 2.5D 数据 (s-2, s-1, s, s+1, s+2) / 512 x 512
  • 通过 YOLOv5 进行裁剪
    • 此步骤有两个目的
      • 背景去除:虽然基于规则的方法可以去除部分背景,但由于身体运动伪影等因素,有些模式无法正确裁剪。在这种情况下,基于 YOLO 的方法效果很好。
      • 去除手臂信号:特别是在腹部 MRI 成像中,由于射频 (RF) 场 (B1) 的不均匀性,手臂周围的信号可能会异常高,从而产生热点。发生这种情况时,图像的最小-最大归一化效果不佳,因此在 YOLO 训练的标注阶段将手臂排除在外。

模型

  • 骨干网络
    • stage1 = Efficientnet B4, Swin Base
    • stage2 = Efficientnet L2, ConvNeXt XL, Swin Large
      • 对于 stage2,增加骨干网络的大小可以提高 val_dice
  • 解码器 = UperNet
  • CE / CE 和 Dice Loss (1:1)
  • 训练 20 个 epoch,SWA range(11, 21, 1)

下面是 stage2 中每个步骤的 dice 分数,表明 yolo_crop、large_input 和 large_backbone 都在起作用。

stage2 (使用 gt_positive 切片训练) / 基线 = EfficientNet B4, 256x256

Dice @ positive slice
基线 0.8011
+ YOLOv5 crop 0.8162
+ 512x512 0.8277
+ backbone=L2 0.8349

3D 模型

模型

  • stage1 = Unet3d, DynUnet (1000epochs)
  • stage2 = Unet3d (500epochs)
  • CE 和 Dice Loss (1:1)
  • SWA range(300, 501, 10)

stage2 (使用 gt_positive 切片训练)

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