MambaXCTrack:基于Mamba的跟踪器,具有SSM互相关和运动提示,用于超声针跟踪
计算机视觉与模式识别
2025-04-15 v2 机器人学
摘要
超声(US)引导下的针穿刺广泛应用于经皮介入手术。然而,由于噪声、伪影和超声的薄成像平面,通过超声成像提供针尖位置反馈面临挑战,这会降低针的特征并导致针尖可见性间歇性丢失。本文提出了一种基于Mamba的超声针跟踪器MambaXCTrack,利用结构化状态空间模型互相关(SSMX-Corr)和隐式运动提示,这是Mamba在超声针跟踪中的首次应用。SSMX-Corr通过长程建模和模板与搜索图之间远距离语义特征的全局搜索增强互相关,通过隐式学习潜在的远距离语义线索,有利于在噪声和伪影下的跟踪。结合跨图交错扫描(CIS),还可以向SSMX-Corr引入具有位置归纳偏置的局部像素级交互。提出隐式低级运动描述符作为非视觉提示以增强跟踪鲁棒性,解决针尖可见性间歇性丢失问题。在包含模体和组织样本中电机驱动针穿刺的数据集上的大量实验表明,所提出的跟踪器优于其他最先进的跟踪器,消融研究进一步突显了每个提出的跟踪模块的有效性。
引用
@article{arxiv.2411.08395,
title = {MambaXCTrack: Mamba-based Tracker with SSM Cross-correlation and Motion Prompt for Ultrasound Needle Tracking},
author = {Yuelin Zhang and Long Lei and Wanquan Yan and Tianyi Zhang and Raymond Shing-Yan Tang and Shing Shin Cheng},
journal= {arXiv preprint arXiv:2411.08395},
year = {2025}
}
备注
Accepted by RAL