Engan: enhancement generative adversarial network in medical image segmentation

Engan: enhancement generative adversarial network in medical image segmentation
Deng Erqiang
Qin Zhen
Zhu guosong
Network & Data Security Key Laboratory of Sichuan Province, University of Electronic Science & Technology of China, Chengdu Sichuan 610054, China

摘要

The quality issues commonly found in original medical images, such as insufficient contrast, blurred details, and noise interference, make it difficult for existing medical image segmentation techniques to achieve new breakthroughs. This study focuses on the enhancement of medical image data. Without significantly altering the appearance of the image, the quality problems of the original image are improved by adding specific pixel compensation and making subtle image adjustments, thereby enhancing the accuracy of image segmentation. Firstly, a new optimizer module is introduced, which generates a continuous distribution space as the target domain for transfer. This optimizer module takes the labels of the dataset as input and maps the discrete label data to the continuous distribution of medical images. Secondly, an EnGAN model based on generative adversarial networks (GAN) is proposed, and the transfer target domain generated by the optimizer module is used to guide the target generation of the adversarial network, thereby implanting the knowledge of improving medical image quality into the model to achieve image enhancement. Based on the COVID-19 dataset, convolutional neural networks, including U-Net, U-Net+ResNet34, U-Net+Attn Res U-Net, were utilized as the backbone network in the experiment, and the Dice coefficient and intersection over union reached 73.5% and 69.3%, 75.1% and 70.5%, and 75.2% and 70.3% respectively. The empirical results demonstrate that the medical image quality enhancement technology proposed in this study effectively improves the accuracy of segmentation while retaining the original features to the greatest extent, providing a more robust and efficient solution for subsequent medical image processing research.

基金项目

中国国家自然科学基金资助项目(62372083,62072074,62076054,62027827,62002047)
四川省科技创新平台和人才计划(2022JDJQ0039)
四川省科技支持计划资助项目(2022YFQ0045,2022YFS0220,2021YFG0131,2023YFS0020,2023YFS0197,2023YFG0148)
CCF-Baidu开放基金资助项目(202312)

出版信息

DOI: 10.19734/j.issn.1001-3695.2023.08.0509
出版期卷: 《计算机应用研究》 Accepted Paper, 2024年第41卷 第7期

发布历史

[2024-01-02] Accepted Paper

引用本文

邓尔强, 秦臻, 朱国淞. EnGAN:医学图像分割中的增强生成对抗网络 [J]. 计算机应用研究, 2024, 41 (7). (2024-04-10). https://doi.org/10.19734/j.issn.1001-3695.2023.08.0509. (Deng Erqiang, Qin Zhen, Zhu guosong. Engan: enhancement generative adversarial network in medical image segmentation [J]. Application Research of Computers, 2024, 41 (7). (2024-04-10). https://doi.org/10.19734/j.issn.1001-3695.2023.08.0509. )

关于期刊

  • 计算机应用研究 月刊
  • Application Research of Computers
  • 刊号 ISSN 1001-3695
    CN  51-1196/TP

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