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基于单步块扩散的高效胸部 X 光报告生成

机器学习 2026-05-19 v2 人工智能 图像与视频处理

摘要

胸部 X 光报告生成(CXR-RG)具有显著缓解放射科医生工作负担的潜力。然而,传统的自回归视觉-语言模型(VLM)因顺序 token 解码而存在高推理延迟。基于并行生成的扩散模型提供了有前景的替代方案,但仍需多次去噪迭代。将多步去噪压缩为单步可进一步降低延迟,但通常因 token-因子化去噪器引入的均场偏置而导致文本连贯性下降。为此,我们提出了 \textbf{ECHO},一种高效基于扩散的 VLM(dVLM)用于胸部 X 光报告生成。ECHO 通过一种新颖的直接条件蒸馏(DCD)框架实现单块-一步推理,从而缓解均场限制,通过构建来自 on-policy 扩散轨迹的非因子化监督来编码联合 token 依赖性。此外,我们引入 Response-Asymmetric Diffusion(RAD)训练策略,进一步提高训练效率,同时保持模型有效性。广泛实验表明,ECHO 超越了最先进的自回归方法,使 RaTE 和 SemScore 分别提高了 \textbf{64.33\%} 和 \textbf{60.58\%},同时实现了最高 \textbf{8×8\times} 推理加速,临床准确性几乎不受影响。

关键词

引用

@article{arxiv.2604.09450,
  title  = {ECHO: Efficient Chest X-ray Report Generation with One-step Block Diffusion},
  author = {Lifeng Chen and Tianqi You and Hao Liu and Zhimin Bao and Jile Jiao and Xiao Han and Zhicai Ou and Tao Sun and Xiaofeng Mou and Xiaojie Jin and Yi Xu},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2604.09450},
  year   = {2026}
}