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面向内镜场景的几何引导时空感知时间嵌入式 4D 高斯溅射 (Endo-G$^{2}$T)

计算机视觉与模式识别 2025-11-27 v1

摘要

内镜视频表现出强烈的视角相关效应,如镜面反射、潮湿反射和遮挡。纯光度监督与几何错位,导致早期几何漂移,其中错误形状在稠密化期间被强化且难以纠正。我们思考如何在保持动态内镜场景中时序一致性和效率的前提下,为 4D 高斯溅射 (4DGS) 早期锚定几何。因此,我们提出 Endo-G2^{2}T,一种几何引导且时空感知的时间嵌入式 4DGS 训练方案。首先,几何引导的先验蒸馏将置信门控的单目深度转换为具有尺度不变深度和深度梯度损失的监督信号,通过温和-至-热管理方案柔和注入先验,避免早期过拟合。其次,时嵌入式高斯场以 XYZT 中的螺旋状旋转参数化表示动态特性,实现轻量级正则化,使几何在时序上连贯,倾向于平滑运动和清晰的不透明度边界。第三,关键帧约束的流式处理通过关键帧聚焦优化实现效率和长期稳定性,受最大点数预算限制,而非关键帧则通过轻量更新推进。在 EndoNeRF 和 StereoMIS-P1 数据集上,Endo-G2^{2}T 在单目重建基线方法中实现了最新技术成果。

关键词

引用

@article{arxiv.2511.21367,
  title  = {Endo-G$^{2}$T: Geometry-Guided & Temporally Aware Time-Embedded 4DGS For Endoscopic Scenes},
  author = {Yangle Liu and Fengze Li and Kan Liu and Jieming Ma},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2511.21367},
  year   = {2025}
}