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从餐叉到镊子:一种手术器械实例分割新框架

计算机视觉与模式识别 2023-03-14 v2 人工智能

摘要

微创手术及相关应用需要在实例级别对手术工具进行分类与分割。手术工具外观相似,且细长并以一定角度被操作。将在自然图像上训练的最先进(SOTA)实例分割模型微调用于器械分割时,难以区分器械类别。我们的研究表明,虽然边界框和分割掩码通常准确,但分类头会对手术器械的类别标签产生误分类。我们提出了一种新的神经网络框架,在现有实例分割模型上增加一个分类模块作为新阶段。该模块专门用于改进现有模型生成的器械掩码的分类。模块包含多尺度掩码注意力,关注器械区域并屏蔽分散注意力的背景特征。我们提出使用带弧损失的度量学习来训练分类器模块,以应对手术器械类间方差低的问题。我们在基准数据集 EndoVis2017 和 EndoVis2018 上进行了详尽实验。我们证明,我们的方法优于与之比较的所有(超过 18 种)SOTA 方法,并在 EndoVis2017 基准挑战上将 SOTA 性能提升至少 12 个点(20%),且能有效地跨数据集泛化。

关键词

引用

@article{arxiv.2211.16200,
  title  = {From Forks to Forceps: A New Framework for Instance Segmentation of Surgical Instruments},
  author = {Britty Baby and Daksh Thapar and Mustafa Chasmai and Tamajit Banerjee and Kunal Dargan and Ashish Suri and Subhashis Banerjee and Chetan Arora},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2211.16200},
  year   = {2023}
}

备注

WACV 2023