U-Net網絡在醫學圖像分割任務中取得了很好的成績。近年來,眾多學者針對U-Net結構不斷地進行研究和擴展,比如編、解碼器的改進和跳躍連接的改進。本文針對基于U-Net網絡結構改進的醫學圖像分割技術從以下角度進行總結:首先,闡述U-Net網絡在醫學圖像分割領域中的應用;然后,總結U-Net的七大改進機制:密集連接機制、殘差連接機制、多尺度機制、集成機制、膨脹機制、注意力機制以及Transformer機制;最后,探討U-Net結構改進的思路和方法,為相關研究提供參考,對U-Net的進一步發展具有一定的積極意義。
皮膚是人體最大的器官,很多內臟疾病會直接體現在皮膚上,準確分割皮膚病灶圖像具有重要的臨床意義。針對皮膚病灶區域顏色復雜、邊界模糊、尺度信息參差不齊等特點,本文提出一種基于密集空洞空間金字塔池化(DenseASPP)和注意力機制的皮膚病灶圖像分割方法。該方法以U型網絡(U-Net)為基礎,首先重新設計新的編碼器,以大量殘差連接代替普通的卷積堆疊,在拓展網絡深度后還能有效保留關鍵特征;其次,將通道注意力與空間注意力融合并加入殘差連接,從而使網絡自適應地學習圖像的通道與空間特征;最后,引入并重新設計的DenseASPP以擴大感受野尺寸并獲取多尺度特征信息。本文所提算法在國際皮膚影像協會官方公開數據集(ISIC2016)中得到令人滿意的結果,平均交并比(mIOU)、敏感度(SE)、精確率(PC)、準確率(ACC)和戴斯相似性系數(Dice)分別為0.901 8、0.945 9、0.948 7、0.968 1、0.947 3。實驗結果證明,本文方法能夠提高皮膚病灶圖像分割效果,有望能為專業皮膚病醫生提供輔助診斷。