論文の概要: Surg-UniWorld: A Unified Surgical World Model with Multimodal Control Experts
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2608.06770v1
- Date: Fri, 07 Aug 2026 03:43:37 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-08-10 16:21:25.341947
- Title: Surg-UniWorld: A Unified Surgical World Model with Multimodal Control Experts
- Title(参考訳): Surg-UniWorld:マルチモーダルコントロール専門家による統一手術世界モデル
- Abstract要約: マルチモーダル制御の専門家による統合手術の世界モデルであるSurg-UniWorldを提案する。
Surg-UniWorldは、既存の制御可能なビデオ生成手法を一貫して上回っている。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 29.180857179204533
- License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
- Abstract: Controllable surgical world models can provide a generative foundation for surgical artificial intelligence and simulation by synthesizing realistic instrument--tissue interactions. However, existing methods lack a unified multimodal control paradigm, while direct fusion of heterogeneous visual conditions often causes anatomical distortion, instrument appearance drift, and temporally inconsistent interactions. In this work, we propose {Surg-UniWorld}, a unified surgical world model with multimodal control experts. Surg-UniWorld first constructs a {Hierarchical Surgical Anchor} from first-frame appearance and hierarchical semantic masks to preserve persistent scene identity, anatomical organization, and interaction boundaries. {Anchor-Relative Modality Experts} then interpret edge, depth, and optical-flow evidence relative to the shared anchor, capturing complementary boundary, geometric, and motion information. A {Multimodal Control Expert} further performs contribution-preserving stage-wise composition of the activated modality increments and generates control hints for the Wan2.2 video diffusion backbone. To support multimodal surgical world modeling, we further construct Cholec80-SurgWAM, a benchmark for controllable surgical video generation. Extensive experiments demonstrate that Surg-UniWorld consistently outperforms existing controllable video generation methods and surgical world-model baselines in generation quality, temporal consistency, and multimodal controllability.
- Abstract(参考訳): 制御可能な外科的世界モデルは、リアルな機器とタスクの相互作用を合成することによって、外科的人工知能とシミュレーションのための生成基盤を提供することができる。
しかし、既存の手法には統一されたマルチモーダル制御パラダイムが欠けているが、異種視覚条件の直接融合は、しばしば解剖学的歪み、機器の外観のドリフト、時間的不整合相互作用を引き起こす。
本研究では,多モード制御の専門家による統一手術世界モデルであるSurg-UniWorldを提案する。
Surg-UniWorldは、まず第一フレームの外観と階層的なセマンティックマスクから、永続的なシーンアイデンティティ、解剖学的組織、相互作用境界を保存するために、‘階層的手術アンカー’を構築する。
アンカー・リレーティブ・モダリティ・エキスパートズ(Anchor-Relative Modality Experts)は、共有アンカーに対するエッジ、深さ、および光フローの証拠を解釈し、相補的境界、幾何学的および運動情報を取得する。
マルチモーダル制御エキスパートは、さらに、活性化されたモダリティインクリメントのコントリビューション保存段階的な構成を行い、Wan2.2ビデオ拡散バックボーンの制御ヒントを生成する。
マルチモーダルな手術用ワールドモデリングを支援するため,手術用ビデオ生成のためのベンチマークであるColec80-SurgWAMを構築した。
大規模な実験により、Surg-UniWorldは、既存の制御可能なビデオ生成方法と、生成品質、時間的一貫性、マルチモーダル制御性において、外科的ワールドモデルベースラインを一貫して上回っていることが示された。
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