論文の概要: Structure and Progress Aware Diffusion for Medical Image Segmentation
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2603.07889v1
- Date: Mon, 09 Mar 2026 02:05:07 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-03-10 15:13:15.340911
- Title: Structure and Progress Aware Diffusion for Medical Image Segmentation
- Title(参考訳): 医用画像分割のための構造と進展認識拡散
- Authors: Siyuan Song, Guyue Hu, Chenglong Li, Dengdi Sun, Zhe Jin, Jin Tang,
- Abstract要約: 医用画像における形態的・意味的構造は有用であり、目標理解のための安定した手がかりである。
現在の手法はトレーニングプロセスを通して粗い構造と細かな境界を同時に学習する。
本稿では,意味集中拡散(ScD)と境界集中拡散(BcD)からなる医用画像分割のための構造と進展認識拡散(SPAD)を提案する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 23.85948643586352
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Medical image segmentation is crucial for computer-aided diagnosis, which necessitates understanding both coarse morphological and semantic structures, as well as carving fine boundaries. The morphological and semantic structures in medical images are beneficial and stable clues for target understanding. While the fine boundaries of medical targets (like tumors and lesions) are usually ambiguous and noisy since lesion overlap, annotation uncertainty, and so on, making it not reliable to serve as early supervision. However, existing methods simultaneously learn coarse structures and fine boundaries throughout the training process. In this paper, we propose a structure and progress-aware diffusion (SPAD) for medical image segmentation, which consists of a semantic-concentrated diffusion (ScD) and a boundary-centralized diffusion (BcD) modulated by a progress-aware scheduler (PaS). Specifically, the semantic-concentrated diffusion introduces anchor-preserved target perturbation, which perturbs pixels within a medical target but preserves unaltered areas as semantic anchors, encouraging the model to infer noisy target areas from the surrounding semantic context. The boundary-centralized diffusion introduces progress-aware boundary noise, which blurs unreliable and ambiguous boundaries, thus compelling the model to focus on coarse but stable anatomical morphology and global semantics. Furthermore, the progress-aware scheduler gradually modulates noise intensity of the ScD and BcD forming a coarse-to-fine diffusion paradigm, which encourage focusing on coarse morphological and semantic structures during early target understanding stages and gradually shifting to fine target boundaries during later contour adjusting stages.
- Abstract(参考訳): 医用画像のセグメンテーションは、粗い形態構造と意味構造の両方を理解する必要のあるコンピュータ支援診断に不可欠である。
医用画像の形態的・意味的構造は有用であり、目標理解のための安定した手がかりである。
医学的標的(腫瘍や病変など)の微細な境界は、病変の重複やアノテーションの不確実性などにより曖昧でノイズが多いため、早期の監督が難しい。
しかし、既存の手法はトレーニングプロセスを通して粗い構造と細かな境界を同時に学習する。
本稿では,意味集中拡散(ScD)と,進行認識スケジューラ(PaS)によって変調された境界集中拡散(BcD)からなる医用画像セグメンテーションのための構造と進行認識拡散(SPAD)を提案する。
具体的には、セマンティック集中拡散は、アンカー保存されたターゲット摂動を導入し、医学的ターゲット内でピクセルを摂動するが、セマンティックアンカーとして変更されていない領域を保存し、周囲のセマンティックコンテキストからノイズの多いターゲット領域を推測するようモデルに促す。
境界分散拡散は、信頼できない境界と曖昧な境界を曖昧にし、粗いが安定な解剖学的形態学と大域的な意味論に焦点を絞らせる。
さらに、進行認識スケジューラは、粗大な拡散パラダイムを形成するScDとBcDのノイズ強度を徐々に変調し、初期目標理解段階における粗大な形態的・意味的な構造に焦点を合わせ、後段の輪郭調整段階における微小な目標境界へ徐々にシフトする。
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