Główne pojęcia
Eine neuartige schwach überwachte Architektur für die Segmentierung chirurgischer Instrumente, die zeitliche Informationen berücksichtigt, um die Herausforderungen des chirurgischen Bereichs zu bewältigen.
Streszczenie
Die Studie präsentiert eine neuartige schwach überwachte Architektur für die Segmentierung chirurgischer Instrumente, WeakSurg, die nur Instrumentenpräsenzannotationen verwendet und zeitliche Informationen berücksichtigt.
Aus der Perspektive der zeitlichen Äquivalenz wird ein prototypbasierter zeitlicher Äquivalenzregulierungsverlust vorgeschlagen, um die zeitliche Konsistenz zwischen benachbarten Merkmalen zu verbessern. Aus der Perspektive der semantischen Kontinuität wird ein klassenspezifischer zeitlicher semantischer Kontinuitätsverlust eingeführt, um die semantische Konsistenz zwischen einer globalen Sicht auf den Zielrahmen und lokal nicht diskriminierenden Regionen des benachbarten Referenzrahmens zu beschränken.
Die Ergebnisse auf dem Cholec80-Datensatz zeigen, dass WeakSurg im Vergleich zu state-of-the-art-Methoden nicht nur bei semantischen Segmentierungsmetriken, sondern auch bei Instanzsegmentierungsmetriken bessere Leistung erbringt. Die Visualisierungen der Klassenaktivierungskarten und Segmentierungsergebnisse belegen die Effektivität der vorgeschlagenen Komponenten.
Statystyki
Die Methode erzielt eine Verbesserung von 7% bei Ch_IoU, 8% bei ISI_IoU und 24% bei mcIoU gegenüber MCTFormer für die semantische Segmentierung.
Für die Instanzsegmentierung verbessert sich WeakSurg um 7% bei AP50, 14% bei AP75 und 17% bei mAP gegenüber MMCST.
Die Einbeziehung der zeitlichen Äquivalenzbeziehung durch den PTER-Verlust erhöht die Effektivität um 5% bei Ch_IoU, 4% bei ISI_IoU und 11% bei mcIoU für die semantische Segmentierung sowie um 20% bei AP50, 19% bei AP75 und 21% bei mAP für die Instanzsegmentierung.
Die Hinzufügung des CTSC-Verlusts führt zu weiteren Leistungssteigerungen, die den Höchstwert von 81,60 Ch_IoU, 79,51 ISI_IoU bei der semantischen Segmentierung und 84,44 AP50, 76,93 AP75 bei der Instanzsegmentierung erreichen.
Cytaty
"WeakSurg ist die erste Instrumentenpräsenz-only schwach überwachte Segmentierungsarchitektur, die zeitliche Informationen für chirurgische Szenarien berücksichtigt."
"Unsere Ergebnisse zeigen, dass WeakSurg im Vergleich zu state-of-the-art-Methoden nicht nur bei semantischen Segmentierungsmetriken, sondern auch bei Instanzsegmentierungsmetriken besser abschneidet."