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Accès ouvert déclaré 2025 article

Color-Guided Mixture-of-Experts Conditional GAN for Realistic Biomedical Image Synthesis in Data-Scarce Diagnostics

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1Pays d’affiliation déclarés

Rattachement africain : pl. Niveau de preuve : code pays fourni par la source.

Le résumé fourni par la source

Background: Limited availability of high-quality labeled biomedical image datasets presents a significant challenge for training deep learning models in medical diagnostics. This study proposes a novel image generation framework combining conditional generative adversarial networks (cGANs) with a Mixture-of-Experts (MoE) architecture and color histogram-aware loss functions to enhance synthetic blood cell image quality. Methods: RGB microscopic images from the BloodMNIST dataset (eight blood cell types, resolution 3 × 128 × 128) underwent preprocessing with k-means clustering to extract the dominant colors and UMAP for visualizing class similarity. Spearman correlation-based distance matrices were used to evaluate the discriminative power of each RGB channel. A MoE–cGAN architecture was developed with residual blocks and LeakyReLU activations. Expert generators were conditioned on cell type, and the generator’s loss was augmented with a Wasserstein distance-based term comparing red and green channel histograms, which were found most relevant for class separation. Results: The red and green channels contributed most to class discrimination; the blue channel had minimal impact. The proposed model achieved 0.97 classification accuracy on generated images (ResNet50), with 0.96 precision, 0.97 recall, and a 0.96 F1-score. The best Fréchet Inception Distance (FID) was 52.1. Misclassifications occurred mainly among visually similar cell types. Conclusions: Integrating histogram alignment into the MoE–cGAN training significantly improves the realism and class-specific variability of synthetic images, supporting robust model development under data scarcity in hematological imaging.

Ce résumé expose les affirmations des auteurs. BNTIC ne l’interprète pas comme une validation indépendante des résultats.

Le contrôle bibliographique ouvert

DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé ; titre concordant.

Titre Crossref
Color-Guided Mixture-of-Experts Conditional GAN for Realistic Biomedical Image Synthesis in Data-Scarce Diagnostics
Date Crossref
10/07/2025
Éditeur
MDPI AG
Type
journal-article

Ce recoupement confirme des métadonnées liées au DOI. Il ne confirme ni la méthode ni les conclusions de l’étude, et il ne compte pas comme une seconde source scientifique indépendante.

Où se fait cette recherche

  • Jagiellonian University pays non établi dans la notice
    Université ou école supérieure
  • AGH University of Krakow pays non établi dans la notice
    Université ou école supérieure
  • Faculty of Materials Science and Ceramics pays non établi dans la notice
    Université ou école supérieure

Jagiellonian University, AGH University of Krakow et Faculty of Materials Science and Ceramics.

Une affiliation ne permet pas de déduire la nationalité d’un auteur.

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