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基于点云的复杂管状结构细节保留完成:一个数据集和基准

计算机视觉与模式识别 2025-08-27 v2

摘要

复杂管状结构是医学成像和计算机辅助诊断中的关键组成部分,其中其完整性有助于解剖可视化和病灶检测。然而,现有的分割算法在处理结构断裂问题时困难重重,尤其是在诸如冠状动脉狭窄和血管阻塞等严重临床病例中,导致所需的断裂和损害妥协下游诊断精度。因此,有必要重新连接离散的结构以确保其完整性。本研究首次探索了基于点云的管状结构完成问题,构建了一个源自真实临床数据的基于点云的冠状动脉完成(PC-CAC)数据集。该数据集为管状结构完成提供了新的基准。此外,我们提出了TSRNet,即管状结构重连网络,集成了细节保留特征提取器、多个稠密细化策略以及全局到局部的损失函数,以确保精确重连同时保持结构完整性。在我们的PC-CAC数据集以及两个额外的公共数据集(PC-ImageCAS和PC-PTR)上的全面实验表明,我们的方法在多个评估指标上始终优于最先进的方法,为基于点云的管状结构重建树立了新的基准。我们的基准可在 https://github.com/YaoleiQi/PCCAC 获取。

关键词

引用

@article{arxiv.2508.17658,
  title  = {Rethinking the Detail-Preserved Completion of Complex Tubular Structures based on Point Cloud: a Dataset and a Benchmark},
  author = {Yaolei Qi and Yikai Yang and Wenbo Peng and Shumei Miao and Yutao Hu and Guanyu Yang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2508.17658},
  year   = {2025}
}