Görüntü bölütleme modellerinin çıktılarının kalitesini tahmin eden sistem tasarımı

Çıkarılan teşhis bilgilerinin doğruluğu büyük ölçüde tıbbi görüntülerden elde edilen bölütleme maskelerinin kalitesine bağlı olmaktadır. Genel olarak büyük ve karmaşık modellerin eğitilmesini içeren bölütleme kalite kontrolü üzerine sınırlı sayıda çalışma bulunmaktadır. Bu çalışmada, derin bölütleme modellerinin çıktılarının kaliteleri, otomatik olarak hesaplanan eşik değerleri kullanılarak tahmin edilmiştir. Hesaplanan eşik değerleri ile bölütleme kaliteleri arasındaki ilişki incelenmiştir. Görüntü bölütleme için iyi kalibre edilmiş çıktılar üretebilen bir topluluk yöntemi olan 4 kod çözücülü bölütleme modeli ile bu modelin tek kod çözücülü versiyonuna test zamanı adaptasyonu uygulanan yöntem ve tek kod çözücülü versiyona seyreltme katmanı eklenmiş yöntem olmak üzere üç farklı yöntem kullanılarak deneyler gerçekleştirilmiştir. Otsu, Li ve Yen'in eşikleme yöntemleri kullanılarak, bölütleme modelinin tahmin ettiği maskelere ait olasılık haritalarını eşiklemek için otomatik olarak hesaplanan eşik değerleri elde edilmiştir. Her bir bölütleme maskesi için hesaplanan eşik değerleri ile Dice benzerlik skoru olan kalite skorlarını tahmin etmek için doğrusal regresyon modeli kullanılmıştır. Önerilen yöntemler, sol atriyumu bölütlemeye odaklanan iki kardiyak MRI görüntü veri kümesi, STACOM 2013 ve CINE MRI ile retinal damarları bölütlemek için kullanılan DRIVE fundus görüntü veri kümesi kullanılarak doğrulanmıştır. Test kümesine, modelin eğitildiği verilerin dağılımı dışındaki veri kümeleri olan STACOM 2018, IOSTAR ve STARE veri kümeleri de eklenerek, modelin genelleştirme yeteneği değerlendirilmiştir. Önerilen metotlar kullanılarak elde edilen tahmini ve gerçek kalite skorları, genel olarak Otsu eşiği için güçlü, Li eşiği için ortalama ve Yen eşiği için daha zayıf bir korelasyon göstermiştir. Otomatik eşikleme yöntemleri ile elde edilen eşik değerlerinden Otsu eşiğinin, iyi kalibre modellerde bölütleme kalitesini düşük maliyetle tahmin etmek için kullanılabilecek eşik değerleri arasında en başarılısı olduğu görülmüştür.