具有轻度嵌入和混合引导嵌入的注意力意识网络,用于腹腔镜图像除烟
Ziteng Liu1, Chenghong Zhang2, Dongdong He2
1School of Life Science and Technology, Harbin Institute of Technology, 2 Yikuang Str., Nangang District, Harbin 150080, China; State Key Laboratory of Robotics and System, Harbin Institute of Technology, 2 Yikuang Str., Nangang District, Harbin, 150080, China.
概括
这项研究提出了一种用于计算机辅助手术的新型除烟网络,通过明确使用烟雾分布来改善腹腔镜图像质量. 该方法有效地去除手术烟雾,同时保留图像细节,优于现有的技术.
科学领域:
- 计算机辅助手术是计算机辅助的手术.
- 医学成像医学成像
- 图像处理 图像处理
背景情况:
- 手术烟在计算机辅助手术中降低了腹腔镜图像质量.
- 现有的除烟方法往往会导致过度除烟的文物.
研究的目的:
- 通过明确利用烟雾分布信息重建无烟图像的新型脱烟网络.
- 通过防止过度除烟文物和保存图像细节来解决当前方法的局限性.
主要方法:
- 一个除烟网络,包括烟雾注意估计器 (SAE) 和混合引导嵌入 (HGE) 模块.
- SAE使用道感知位置嵌入与轻度预先用于准确的烟雾注意力图生成.
- HGE采用卷积层和场变换来产生剩余项,保留细节.
主要成果:
- 在峰值信号与噪声比率 (PSNR) 中至少有3.71%的改进,在学习感知图像补丁相似性中达到18.75%.
- 在Cholec80数据集上获得了最低的基于感知的图像质量评估得分 (24.55).
- 在无烟地区,实时处理能力在每秒约174,PSNR超过40dB.
结论:
- 拟议的脱烟网络有效地去除手术烟雾,同时保留图像细节和颜色.
- 该方法在量化指标和视觉质量方面,与最先进的技术相比,提供了更高的性能.
- 该网络显示了计算机辅助外科手术实时应用的巨大潜力.
