基于空间感知持久特征匹配的拓扑保持图像分割
计算机视觉与模式识别
2025-10-29 v3
摘要
拓扑正确性对于生物医学图像中管状结构的分割至关重要，这些结构在医学影像中屡见不鲜。现有的拓扑分割损失函数主要基于图像的持久同调（persistent homology）实现。它们通过匹配分割结果与真实标签的持久特征，并最小化两者之间的差异来实现。然而，这些方法存在明确的匹配问题，因为仅依赖于拓扑空间中的信息进行匹配。在本工作中，我们提出了一种有效且高效的空间感知拓扑损失函数，进一步利用原始图像空间域中的信息，以辅助持久特征的匹配。在各种类型的管状结构图像上进行的大量实验表明，所提方法在提高分割的拓扑准确性方面优于当前最先进的方法。代码已公开于 https://github.com/JRC-VPLab/SATLoss。
引用
@article{arxiv.2412.02076,
title = {Topology-Preserving Image Segmentation with Spatial-Aware Persistent Feature Matching},
author = {Bo Wen and Haochen Zhang and Dirk-Uwe G. Bartsch and William R. Freeman and Truong Q. Nguyen and Cheolhong An},
journal= {arXiv preprint arXiv:2412.02076},
year = {2025}
}