Interaktivní segmentace 3D CT dat s využitím hlubokého učení

Abstract

Tato práce se zaměřuje na možnosti využití neuronových sítí pro segmentaci CT dat s omezenými možnostmi použití anotovaných dat. Hlavním prostředkem pro zlepšení kvality segmentace kostí pomocí modelu trénovaného na malé datové sadě je zde přidání uživatelské interakce. Dále jsou zkoumány možnosti využití transfer learningu v podobě předtrénování na interaktivní segmentaci na jiné než cílové datové sadě a v podobě předtrénování na restauraci dat pomocí cílové datové sady. Všechny zkoumané metody přinášejí určité zlepšení oproti baseline metodě, kterou je použití datově specifického automatického segmentačního modelu. Při trénování s velmi malými trénovacími množinami dochází ke zvýšení hodnoty Dice skóre až o desítky procent. Praktické uplatnění těchto metod může být například v jejich použití coby nástroje pro urychlení tvorby nového segmentačního datasetu.This thesis deals with CT data segmentation using convolutional neural nets and describes the problem of training with limited training sets. User interaction is suggested as means of improving segmentation quality for the models trained on small training sets and the possibility of using transfer learning is also considered. All of the chosen methods help improve the segmentation quality in comparison with the baseline method, which is the use of automatic data specific segmentation model. The segmentation has improved by tens of percents in Dice score when trained with very small datasets. These methods can be used, for example, to simplify the creation of a new segmentation dataset.