中文

HBFormer:用于微肿瘤与微型器官分割的混合桥接 Transformer

计算机视觉与模式识别 2025-12-04 v1

摘要

医学图像分割是现代临床诊断的基石。虽然利用移位窗口自注意的视觉 Transformer 已在该领域建立了新的基准,但它们常常受到一个关键限制:其局部注意力机制难以有效融合局部细节与全局上下文。这一缺陷对微肿瘤和微型器官分割等具有挑战性的任务尤为不利,因为这些任务既需要精细的边界定义,也需要广泛的上下文理解。为弥补这一空白,我们提出了 HBFormer,一种新颖的混合桥接 Transformer 架构。HBFormer 的"混合"设计将经典的 U 形编码器-解码器框架与强大的 Swin Transformer 主干相结合,以实现稳健的层次化特征提取。其核心创新在于其"桥接"机制,即多尺度特征整合的复杂枢纽。该桥接由我们新颖的多尺度特征融合(MFF)解码器在架构上体现。与传统的对称设计不同,MFF 解码器旨在将编码器中的多尺度特征与全局上下文信息相融合。它通过通道注意力和空间注意力模块的协同组合来实现这一点,这些模块由一系列扩张卷积和深度可分离卷积构建而成。这些组件协同工作,创建了一个强大的特征桥接,能够显式捕获长程依赖关系,并以极高的精度细化物体边界。在具有挑战性的医学图像分割数据集(包括多器官、肝脏肿瘤和膀胱肿瘤基准测试)上的全面实验表明,HBFormer 取得了最先进的结果,展示了其在微肿瘤和微型器官分割方面的卓越能力。代码和模型可在 https://github.com/lzeeorno/HBFormer 获取。

关键词

引用

@article{arxiv.2512.03597,
  title  = {HBFormer: A Hybrid-Bridge Transformer for Microtumor and Miniature Organ Segmentation},
  author = {Fuchen Zheng and Xinyi Chen and Weixuan Li and Quanjun Li and Junhua Zhou and Xiaojiao Guo and Xuhang Chen and Chi-Man Pun and Shoujun Zhou},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2512.03597},
  year   = {2025}
}

备注

6 pages, 4 figures, 3 tables