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XAG-Net:一种用于2.5D股骨MRI分割的跨切片注意力与跳跃门控网络

计算机视觉与模式识别 2025-08-11 v1

摘要

从磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging, MRI)中精确分割股骨结构对于骨科诊断和手术规划至关重要,但由于现有2D和3D深度学习分割方法的局限性,该任务仍具挑战性。在本研究中,我们提出了XAG-Net,这是一种新颖的基于2.5D U-Net的架构,它结合了逐像素跨切片注意力(cross-slice attention, CSA)和跳跃注意力门控(attention gating, AG)机制,以增强切片间上下文建模和切片内特征细化。与以往的CSA模型不同,XAG-Net在每个空间位置对相邻切片应用逐像素softmax注意力,以实现细粒度的切片间建模。广泛评估表明,XAG-Net在股骨分割精度上超越了基线2D、2.5D和3D U-Net模型,同时保持了计算效率。消融研究进一步验证了CSA和AG模块的关键作用,确立了XAG-Net作为高效、精确的股骨MRI分割的有前景框架。

关键词

引用

@article{arxiv.2508.06258,
  title  = {XAG-Net: A Cross-Slice Attention and Skip Gating Network for 2.5D Femur MRI Segmentation},
  author = {Byunghyun Ko and Anning Tian and Jeongkyu Lee},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2508.06258},
  year   = {2025}
}

备注

Accepted at the 2025 International Conference on Artificial Intelligence, Computer, Data Sciences and Applications (ACDSA). This is the preprint version of the paper