为了解决细胞图像分割任务中标注数据不足及传统增强方法局限性的问题,本研究首先提出了一种基于扩散模型的细胞图像与掩膜联合生成的数据扩充方法。该方法通过构建由噪声预测U-Net与噪声采样器组成的联合生成框架,将细胞图像和掩膜按通道堆叠为四通道联合图像,实现单阶段联合生成高质量合成数据,避免了多阶段生成引入的误差。模型融合时间嵌入与多头自注意力机制,以增强对细胞结构特征与掩膜对应关系的建模能力,并采用均方误差损失函数与余弦退火学习率调度优化训练过程。在CryoNuSeg和ISBI2012基准数据集上进行的全面实验结果表明,所提出的方法显著提高了下游分割模型的性能。在DPM++ 2M Karras 采样设置下,CryoNuSeg的IoU与Dice分别达到62.50%与75.78%,优于翻转、旋转等传统增强手段。结果验证了联合生成增强在扩展数据多样性与提升分割精度方面的优越性,为细胞图像分割在标注稀缺场景下提供了高效可行的数据扩充方案。
Kaige et al. (Thu,) studied this question.