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使用 U-Net 和 DCAN 的醫學影像分割

課程名稱:人工智慧總整與實作

領域:人工智慧小組

師資:王才沛

作者:莊婷馨、吳佳諭、 謝詠晴

此專案處理 GlaS@MICCAI’2015 資料集中腺體組織切片影像的二元分割任務,運用深度學習方法於醫療影像分析。團隊比較了兩種模型:廣泛使用的 U-Net 以及具備邊界感知能力的 DCAN。為提升模型效能,學生們嘗試了多種前處理策略,包括 Macenko 顏色正規化、直接縮放與填補式縮放,以及多種資料增強技術。訓練使用灰階與 RGB 影像進行,並分別在 30 與 300 個 epochs 下訓練,包含有與沒有測試時增強(TTA)的設定。模型效能以 Dice、IoU、Hausdorff Distance(HD/HD95)與 ASSD 指標進行評估。實驗結果顯示,在 RGB 影像並搭配縮放、資料增強與 TTA 的條件下訓練之 DCAN 模型,達到最佳的邊界準確度(ASSD 0.9053)。專案影片呈現了真實標註與模型預測遮罩的並排比較,凸顯了更先進的模型架構與訓練策略在邊界精準度上的顯著改善。
主要成果:
模型實作:完成 U-Net 與 DCAN 架構的訓練與比較。
資料增強:應用多種影像增強技術,分析其對模型表現的影響。
多指標評估:使用 Dice、IoU、Hausdorff Distance (HD)、Average Symmetric Surface Distance (ASSD) 等衡量精度與邊界品質。
結果分析與可視化:提供定量與定性對照,顯示 DCAN 在邊界細節上更具優勢,而 U-Net 具備更穩定的整體精度。