論文の概要: MT3DNet: Multi-Task learning Network for 3D Surgical Scene Reconstruction
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2412.03928v1
- Date: Thu, 05 Dec 2024 07:07:35 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2024-12-06 14:42:55.646131
- Title: MT3DNet: Multi-Task learning Network for 3D Surgical Scene Reconstruction
- Title(参考訳): MT3DNet:3次元手術シーン再構築のためのマルチタスク学習ネットワーク
- Authors: Mithun Parab, Pranay Lendave, Jiyoung Kim, Thi Quynh Dan Nguyen, Palash Ingle,
- Abstract要約: 画像支援最小侵襲手術(MIS)では,手術シーンの理解が外科医へのリアルタイムフィードバックに不可欠である。
この課題は、高解像度の画像で描かれた手術シーンの深さを正確に検出し、セグメンテーションし、推定することにある。
これらのタスクを同時に実行するために,Multi-Task Learning (MTL) ネットワークを提案する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.0
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- Abstract: In image-assisted minimally invasive surgeries (MIS), understanding surgical scenes is vital for real-time feedback to surgeons, skill evaluation, and improving outcomes through collaborative human-robot procedures. Within this context, the challenge lies in accurately detecting, segmenting, and estimating the depth of surgical scenes depicted in high-resolution images, while simultaneously reconstructing the scene in 3D and providing segmentation of surgical instruments along with detection labels for each instrument. To address this challenge, a novel Multi-Task Learning (MTL) network is proposed for performing these tasks concurrently. A key aspect of this approach involves overcoming the optimization hurdles associated with handling multiple tasks concurrently by integrating a Adversarial Weight Update into the MTL framework, the proposed MTL model achieves 3D reconstruction through the integration of segmentation, depth estimation, and object detection, thereby enhancing the understanding of surgical scenes, which marks a significant advancement compared to existing studies that lack 3D capabilities. Comprehensive experiments on the EndoVis2018 benchmark dataset underscore the adeptness of the model in efficiently addressing all three tasks, demonstrating the efficacy of the proposed techniques.
- Abstract(参考訳): 画像支援による最小侵襲手術(MIS)では、手術シーンの理解は、外科医へのリアルタイムフィードバック、スキル評価、共同作業による成果改善に不可欠である。
この文脈内での課題は、高解像度の画像で描かれた手術シーンの深さを正確に検出し、セグメンティングし、推定することであり、同時にシーンを3Dで再構築し、各機器に対する検出ラベルとともに手術機器のセグメンテーションを提供する。
この課題に対処するために、これらのタスクを同時に実行するために、新しいマルチタスク学習(MTL)ネットワークを提案する。
MTLフレームワークにAdversarial Weight Updateを統合することで、複数のタスクを同時に処理する際の最適化ハードルを克服することによる、このアプローチの重要な側面として、提案したMTLモデルは、セグメント化、深さ推定、オブジェクト検出の統合による3次元再構成を実現し、手術シーンの理解を高める。
EndoVis2018ベンチマークデータセットに関する総合的な実験は、3つのタスクすべてに効率的に対処し、提案した手法の有効性を実証する。
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