基于4D高斯 Splatting 的动态内窥镜场景实时时空重建
计算机视觉与模式识别
2025-06-26 v1
摘要
动态场景重建在机器人微创手术中至关重要，提供增强手术精度和结果的关键空间信息。然而，现有方法难以应对内窥镜场景复杂的时间动态特性。本文提出了ST-Endo4DGS，一个新颖的框架，使用无偏4D高斯 splatting (4DGS)基元对动态内窥镜场景的时空体积进行建模，由各向异性椭圆参数化，具有灵活的4D旋转。该方法能够精确表示可变形组织动力学，实时捕捉复杂的时空相关性。此外，我们将球柱谐函数扩展用于表示随时间变化的外观，实现对光照和视角变化的真实适应。一种新的内窥镜法线对齐约束(ENAC)进一步通过将渲染法线与深度推导几何对齐来增强几何保真度。大量评估表明，ST-Endo4DGS在视觉质量和实时性能方面均优于现有方法，为内窥镜手术的动态场景重建建立了新的最先进水平。
引用
@article{arxiv.2411.01218,
title = {Real-Time Spatio-Temporal Reconstruction of Dynamic Endoscopic Scenes with 4D Gaussian Splatting},
author = {Fengze Li and Jishuai He and Jieming Ma and Zhijing Wu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2411.01218},
year = {2025}
}