論文の概要: Motion-based Camera Localization System in Colonoscopy Videos
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2012.01690v3
- Date: Thu, 11 Feb 2021 20:09:22 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2021-05-23 15:12:28.596504
- Title: Motion-based Camera Localization System in Colonoscopy Videos
- Title(参考訳): 大腸内視鏡ビデオにおけるモーションベースカメラ定位システム
- Authors: Heming Yao, Ryan W. Stidham, Zijun Gao, Jonathan Gryak, Kayvan
Najarian
- Abstract要約: 本稿では,カメラの相対的な位置を推定し,大腸を解剖学的セグメントに分類するカメラローカライゼーションシステムを提案する。
実験の結果,提案手法の性能は他の手法よりも優れていることがわかった。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 7.800211144015489
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Optical colonoscopy is an essential diagnostic and prognostic tool for many
gastrointestinal diseases, including cancer screening and staging, intestinal
bleeding, diarrhea, abdominal symptom evaluation, and inflammatory bowel
disease assessment. Automated assessment of colonoscopy is of interest
considering the subjectivity present in qualitative human interpretations of
colonoscopy findings. Localization of the camera is essential to interpreting
the meaning and context of findings for diseases evaluated by colonoscopy. In
this study, we propose a camera localization system to estimate the relative
location of the camera and classify the colon into anatomical segments. The
camera localization system begins with non-informative frame detection and
removal. Then a self-training end-to-end convolutional neural network is built
to estimate the camera motion, where several strategies are proposed to improve
its robustness and generalization on endoscopic videos. Using the estimated
camera motion a camera trajectory can be derived and a relative location index
calculated. Based on the estimated location index, anatomical colon segment
classification is performed by constructing a colon template. The proposed
motion estimation algorithm was evaluated on an external dataset containing the
ground truth for camera pose. The experimental results show that the
performance of the proposed method is superior to other published methods. The
relative location index estimation and anatomical region classification were
further validated using colonoscopy videos collected from routine clinical
practice. This validation yielded an average accuracy in classification of
0.754, which is substantially higher than the performances obtained using
location indices built from other methods.
- Abstract(参考訳): 大腸内視鏡検査は,胃癌検診やステージング,小腸出血,下血,腹部症状評価,炎症性腸疾患評価など,多くの消化管疾患の診断・予後診断に必須のツールである。
大腸内視鏡所見の質的ヒト解釈における主観性を考慮した大腸内視鏡自動評価が重要である。
大腸内視鏡検査で診断された疾患の所見の意味と文脈を理解するにはカメラの局在が不可欠である。
本研究では,カメラの相対的な位置を推定し,大腸を解剖学的セグメントに分類するカメラローカライズシステムを提案する。
カメラのローカライゼーションシステムは、非形式的フレーム検出と除去から始まる。
次に、カメラの動きを推定するために、自己学習されたエンドツーエンド畳み込みニューラルネットワークを構築し、そのロバスト性と内視鏡ビデオの一般化を改善するためのいくつかの戦略を提案する。
推定カメラモーションを用いて、カメラ軌跡を導出し、相対的な位置指数を算出する。
推定位置指数に基づいて、大腸テンプレートを構築して解剖学的大腸セグメント分類を行う。
提案する動き推定アルゴリズムは,カメラポーズの基底真理を含む外部データセット上で評価した。
実験の結果,提案手法の性能は他の手法よりも優れていることがわかった。
臨床検査から採取した大腸内視鏡画像を用いて, 相対的位置指数推定と解剖学的領域分類を更に検証した。
この検証により、0.754の分類における平均精度が得られ、これは他の方法で構築された位置指標を用いた性能よりもかなり高い。
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