論文の概要: SACB-Net: Spatial-awareness Convolutions for Medical Image Registration
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2503.19592v1
- Date: Tue, 25 Mar 2025 12:14:21 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-03-26 16:55:15.924949
- Title: SACB-Net: Spatial-awareness Convolutions for Medical Image Registration
- Title(参考訳): SACB-Net:医療画像登録のための空間認識コンボリューション
- Authors: Xinxing Cheng, Tianyang Zhang, Wenqi Lu, Qingjie Meng, Alejandro F. Frangi, Jinming Duan,
- Abstract要約: 本研究では,特徴表現における空間情報を強化するために,SACB(Spatial-Awareness Convolution Block)を提案する。
我々のSACBは特徴の類似性を利用して特徴マップ内の空間的クラスタを推定する。
マルチスケールフロー合成を容易にするためにSACBを統合するピラミッドフロー推定器(SACB-Net)を導入する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 48.688756221571516
- License:
- Abstract: Deep learning-based image registration methods have shown state-of-the-art performance and rapid inference speeds. Despite these advances, many existing approaches fall short in capturing spatially varying information in non-local regions of feature maps due to the reliance on spatially-shared convolution kernels. This limitation leads to suboptimal estimation of deformation fields. In this paper, we propose a 3D Spatial-Awareness Convolution Block (SACB) to enhance the spatial information within feature representations. Our SACB estimates the spatial clusters within feature maps by leveraging feature similarity and subsequently parameterizes the adaptive convolution kernels across diverse regions. This adaptive mechanism generates the convolution kernels (weights and biases) tailored to spatial variations, thereby enabling the network to effectively capture spatially varying information. Building on SACB, we introduce a pyramid flow estimator (named SACB-Net) that integrates SACBs to facilitate multi-scale flow composition, particularly addressing large deformations. Experimental results on the brain IXI and LPBA datasets as well as Abdomen CT datasets demonstrate the effectiveness of SACB and the superiority of SACB-Net over the state-of-the-art learning-based registration methods. The code is available at https://github.com/x-xc/SACB_Net .
- Abstract(参考訳): ディープラーニングに基づく画像登録手法は、最先端の性能と高速推論速度を示している。
これらの進歩にもかかわらず、既存の多くのアプローチは、空間的に共有された畳み込みカーネルに依存するため、特徴写像の非局所領域における空間的に変化する情報の取得に不足している。
この制限は変形場の最適下推定に繋がる。
本稿では,特徴表現における空間情報を強化するために,SACB(Spatial-Awareness Convolution Block)を提案する。
我々のSACBは特徴の類似性を利用して特徴マップ内の空間クラスタを推定し、その後、様々な領域にまたがる適応畳み込みカーネルをパラメータ化する。
この適応機構は、空間変動に合わせた畳み込みカーネル(重みと偏り)を生成し、ネットワークが空間変化情報を効果的に捕捉できるようにする。
SACB上に構築したピラミッドフロー推定器(SACB-Net)は,SACBを統合し,特に大きな変形に対処する。
脳 IXI と LPBA のデータセットと Abdomen CT データセットによる実験結果は,SACB の有効性と,最先端の学習ベース登録法よりも SACB-Net の方が優れていることを示した。
コードはhttps://github.com/x-xc/SACB_Netで公開されている。
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