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ASP-VMUNet:用于皮肤病变分割的空洞移位并行视觉 Mamba U-Net

图像与视频处理 2025-03-26 v1 计算机视觉与模式识别

摘要

皮肤病变分割是计算机视觉中的一项关键挑战,准确地将病理特征与健康皮肤分离对于诊断至关重要。传统的卷积神经网络(CNNs)受限于狭窄的感受野,而 Transformer 则面临显著的计算开销。本文提出了一种新颖的皮肤病变分割框架——空洞移位并行视觉 Mamba UNet(ASP-VMUNet),它集成了高效且可扩展的 Mamba 架构,以克服传统 CNN 和计算密集型 Transformer 的局限性。该框架引入了一种空洞扫描技术,可最大限度地减少背景干扰并扩大感受野,从而增强 Mamba 的扫描能力。此外,并行视觉 Mamba(PVM)层和移位轮询操作的引入优化了特征分割,并促进了段间丰富的信息交换。带有选择性核(SK)块的补充 CNN 分支通过融合局部与全局上下文信息进一步细化了分割结果。在四个基准数据集(ISIC16/17/18 和 PH2)上的测试表明,ASP-VMUNet 在皮肤病变分割中表现出卓越的性能,并通过全面的消融研究得到验证。该方法不仅推动了医学图像分割的发展,还凸显了混合架构在医学影像技术中的优势。代码可在 https://github.com/BaoBao0926/ASP-VMUNet/tree/main 获取。

关键词

引用

@article{arxiv.2503.19427,
  title  = {ASP-VMUNet: Atrous Shifted Parallel Vision Mamba U-Net for Skin Lesion Segmentation},
  author = {Muyi Bao and Shuchang Lyu and Zhaoyang Xu and Qi Zhao and Changyu Zeng and Wenpei Bai and Guangliang Cheng},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2503.19427},
  year   = {2025}
}