面向机器人手术模拟器的神经辐射场软组织动态三维重建 |
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引用本文: | 陈琪,秦芝宝,蔡晓誉,李世杰,王梓俊,石俊生,邰永航.面向机器人手术模拟器的神经辐射场软组织动态三维重建[J].光学学报,2024(7):279-291. |
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作者姓名: | 陈琪 秦芝宝 蔡晓誉 李世杰 王梓俊 石俊生 邰永航 |
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作者单位: | 1. 云南师范大学物理与电子信息学院;2. 云南省光电信息技术重点实验室 |
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基金项目: | 国家自然科学基金(62365017,62062070,62005235); |
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摘 要: | 构建了一种基于自监督的框架,该框架从单目立体内窥镜视频中提取多视图图像,利用图像中的底层三维(3D)信息构建对象的几何约束,实现软组织结构的准确重建。基于分割任意场景模型对内窥镜下的动态手术器械、静态腹腔场景及可形变软组织结构进行分割解耦。该框架利用简单的神经网络多层感知机来表示动态神经辐射场(NeRF)中运动手术器械和形变软组织结构,基于偏斜熵损失对手术场景中的手术器械、腔体场景和软组织结构进行正确分离。在通过使用单目立体内窥镜捕获机器人手术模拟器场景的数据集上,将所提方法的结果与其他方法进行定量定性比较。结果表明本文方法在处理腹腔体场景、软组织结构重建、手术器械的分割解耦,以及来自多视点的3D信息和运动对象的图像分割等方面显著优于当前的方法。
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关 键 词: | 视觉光学 神经辐射场 软组织三维重建 分割任意场景模型 分割解耦 |
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