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基于深度强化学习的术中高光谱视频自动对焦系统

计算机视觉与模式识别 2023-10-06 v1 图像与视频处理

摘要

高光谱成像(HSI)比传统光学成像捕获更丰富的光谱细节,使其在需要精确组织区分时成为潜在有价值的术中工具。当前用于手持实时视频 HSI 的光学系统存在硬件限制,导致焦深有限,从而为该技术整合进手术室带来易用性问题。本工作将焦点可调液体透镜集成到视频 HSI 外视镜中,并提出了基于深度强化学习的新型视频自动对焦方法。我们进行了首创的机器人焦距时序扫描,以构建真实且可复现的测试数据集。我们将所提自动对焦算法与传统策略进行基准对比,发现新方法表现显著(p<0.05p<0.05)优于传统技术(平均绝对焦距误差 0.070±.0980.070\pm.098 对比 0.146±.1480.146\pm.148)。此外,我们开展了一项盲法易用性试验,由两名神经外科医生对比采用不同自动对焦策略的系统,发现新方法最受青睐,使我们的系统成为术中 HSI 的理想补充。

关键词

引用

@article{arxiv.2307.11638,
  title  = {Deep Reinforcement Learning Based System for Intraoperative Hyperspectral Video Autofocusing},
  author = {Charlie Budd and Jianrong Qiu and Oscar MacCormac and Martin Huber and Christopher Mower and Mirek Janatka and Théo Trotouin and Jonathan Shapey and Mads S. Bergholt and Tom Vercauteren},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2307.11638},
  year   = {2023}
}

备注

To be presented at MICCAI 2023