Tubular tree structures such as blood vessels and lung airways are central to many clinical tasks, including diagnosis, treatment planning, and surgical navigation. Accurate centerline extraction with correct topology is essential, as missing small branches can lead to incomplete assessments or overlooked abnormalities. We propose RefTr, a 3D image-to-graph framework that generates vascular centerlines via recurrent refinement of confluent trajectories. RefTr adopts a Transformer-based Producer-Refiner architecture in which the Producer predicts candidate trajectories and a shared Refiner iteratively refines them toward the target branches. The confluent trajectory representation enables whole-branch refinement while explicitly enforcing valid topology. This recurrent scheme improves precision and reduces decoder parameters by 2.4x compared to the state-of-the-art. We further introduce an efficient non-maximum suppression algorithm for spatial tree graphs to merge duplicate branches and extend evaluation metrics to be radius-aware for robust comparison. Experiments on multiple public datasets demonstrate stronger overall performance, faster inference, and substantially fewer parameters, highlighting the effectiveness of RefTr for 3D vascular tree analysis.


翻译:血管与肺气道等管状树结构是众多临床任务(如诊断、治疗规划与手术导航)的核心。具备正确拓扑结构的精确中心线提取至关重要,因为细小分支的缺失可能导致评估不完整或异常状况被忽视。本文提出RefTr,一种通过汇合轨迹的循环优化生成血管中心线的三维图像-图框架。RefTr采用基于Transformer的生产器-优化器架构:生产器预测候选轨迹,共享的优化器则通过迭代优化使其逼近目标分支。汇合轨迹表示法在实现整支分支优化的同时,显式保证了有效拓扑结构。该循环机制相比现有最优方法,在提升精度的同时将解码器参数量减少2.4倍。我们进一步提出面向空间树图的高效非极大值抑制算法以合并重复分支,并将评估指标扩展为半径感知型以实现鲁棒比较。在多个公开数据集上的实验表明,本方法具有更强的综合性能、更快的推理速度及显著更少的参数量,凸显了RefTr在三维血管树分析中的有效性。

0
下载
关闭预览

相关内容

三维重建 3D reconstruction 有哪些实用算法?
极市平台
13+阅读 · 2020年2月23日
SkeletonNet:完整的人体三维位姿重建方法
计算机视觉life
21+阅读 · 2019年1月21日
图上的归纳表示学习
科技创新与创业
23+阅读 · 2017年11月9日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
VIP会员
最新内容
人工智能在战场行动中的演进及伊朗案例
专知会员服务
4+阅读 · 4月18日
美AI公司Anthropic推出网络安全模型“Mythos”
专知会员服务
2+阅读 · 4月18日
【博士论文】面向城市环境的可解释计算机视觉
大语言模型的自改进机制:技术综述与未来展望
《第四代军事特种作战部队选拔与评估》
专知会员服务
1+阅读 · 4月18日
相关VIP内容
Top
微信扫码咨询专知VIP会员