TFormer：基于几何引导 Transformer 的网格扫描三维牙齿分割
计算机视觉与模式识别
2022-11-01 v1
摘要
光学口内扫描仪（Optical Intra-oral Scanners, IOS）在数字牙科中广泛应用，提供牙冠和牙龈的三维（3D）高分辨率几何信息。精确的 3D 牙齿分割旨在精确勾勒 IOS 中牙齿和牙龈实例，在各种牙科应用中起着关键作用。然而，以往方法的分割性能在复杂的齿-齿或齿-龈边界处容易出错，且在不同患者间通常表现出不尽人意的结果，并且其临床适用性未通过大规模数据集验证。在本文中，我们提出一种基于 3D Transformer 架构的新方法，并使用大规模高分辨率 3D IOS 数据集进行评估。我们的方法称为 TFormer，捕获不同牙齿间的局部和全局依赖关系，以区分具有不同解剖结构和混淆边界的各类牙齿。此外，我们基于新颖的点曲率设计了一种几何引导损失，以利用边界几何特征，有助于细化边界预测从而实现更准确和平滑的分割。我们进一步采用多任务学习方案，引入额外的齿-龈分割头以提升性能。在包含 16,000 个 IOS 的大规模数据集（据我们所知最大的 IOS 数据集）上的大量实验结果表明，我们的 TFormer 能以较大优势超越现有最优基线，并通过临床适用性测试验证了其在实际场景中的效用。
引用
@article{arxiv.2210.16627,
title = {TFormer: 3D Tooth Segmentation in Mesh Scans with Geometry Guided Transformer},
author = {Huimin Xiong and Kunle Li and Kaiyuan Tan and Yang Feng and Joey Tianyi Zhou and Jin Hao and Zuozhu Liu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2210.16627},
year = {2022}
}