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2019 | OriginalPaper | Buchkapitel

Landmark Localisation in Radiographs Using Weighted Heatmap Displacement Voting

verfasst von : Adrian K. Davison, Claudia Lindner, Daniel C. Perry, Weisang Luo, Timothy F. Cootes, Medical Student Annotation Collaborative

Erschienen in: Computational Methods and Clinical Applications in Musculoskeletal Imaging

Verlag: Springer International Publishing

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Abstract

We propose a new method for fully automatic landmark localisation using Convolutional Neural Networks (CNNs). Training a CNN to estimate a Gaussian response (“heatmap”) around each target point is known to be effective for this task. We show that better results can be obtained by training a CNN to predict the offset to the target point at every location, then using these predictions to vote for the point position. We show the advantages of the approach, including those of using a novel loss function and weighting scheme. We evaluate on a dataset of radiographs of child hips, including both normal and severely diseased cases. We show the effect of varying the training set size. Our results show significant improvements in accuracy and robustness for the proposed method compared to a standard heatmap prediction approach and comparable results with a traditional Random Forest method.

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Literatur
5.
Zurück zum Zitat Aubert, B., Vidal, P.A., Parent, S., Cresson, T., Vazquez, C., De Guise, J.: Convolutional neural network and in-painting techniques for the automatic assessment of scoliotic spine surgery from biplanar radiographs. In: Descoteaux, M., Maier-Hein, L., Franz, A., Jannin, P., Collins, D.L., Duchesne, S. (eds.) MICCAI 2017. LNCS, vol. 10434, pp. 691–699. Springer, Cham (2017). https://doi.org/10.1007/978-3-319-66185-8_78CrossRef Aubert, B., Vidal, P.A., Parent, S., Cresson, T., Vazquez, C., De Guise, J.: Convolutional neural network and in-painting techniques for the automatic assessment of scoliotic spine surgery from biplanar radiographs. In: Descoteaux, M., Maier-Hein, L., Franz, A., Jannin, P., Collins, D.L., Duchesne, S. (eds.) MICCAI 2017. LNCS, vol. 10434, pp. 691–699. Springer, Cham (2017). https://​doi.​org/​10.​1007/​978-3-319-66185-8_​78CrossRef
10.
Zurück zum Zitat Tompson, J., Jain, A., LeCun, Y., Bregler, C.: Joint training of a convolutional network and a graphical model for human pose estimation. In: Ghahramani, Z., et al. (eds.) Advances in Neural Information Processing Systems, NIPS Proceedings, vol. 27, pp. 1799–1807 (2014) Tompson, J., Jain, A., LeCun, Y., Bregler, C.: Joint training of a convolutional network and a graphical model for human pose estimation. In: Ghahramani, Z., et al. (eds.) Advances in Neural Information Processing Systems, NIPS Proceedings, vol. 27, pp. 1799–1807 (2014)
14.
Zurück zum Zitat Zhang, J., et al.: Joint craniomaxillofacial bone segmentation and landmark digitization by context-guided fully convolutional networks. In: Descoteaux, M., Maier-Hein, L., Franz, A., Jannin, P., Collins, D.L., Duchesne, S. (eds.) MICCAI 2017. LNCS, vol. 10434, pp. 720–728. Springer, Cham (2017). https://doi.org/10.1007/978-3-319-66185-8_81CrossRef Zhang, J., et al.: Joint craniomaxillofacial bone segmentation and landmark digitization by context-guided fully convolutional networks. In: Descoteaux, M., Maier-Hein, L., Franz, A., Jannin, P., Collins, D.L., Duchesne, S. (eds.) MICCAI 2017. LNCS, vol. 10434, pp. 720–728. Springer, Cham (2017). https://​doi.​org/​10.​1007/​978-3-319-66185-8_​81CrossRef
Metadaten
Titel
Landmark Localisation in Radiographs Using Weighted Heatmap Displacement Voting
verfasst von
Adrian K. Davison
Claudia Lindner
Daniel C. Perry
Weisang Luo
Timothy F. Cootes
Medical Student Annotation Collaborative
Copyright-Jahr
2019
DOI
https://doi.org/10.1007/978-3-030-11166-3_7