Objective assessment of microsurgical technical skill is essential for competency-based training and quality assurance, yet existing video-based approaches predominantly rely on RGB images and therefore overlook the 3D spatial relationships that characterize instrument-anatomy interactions. Although stereo operating microscopes provide complementary depth information, conventional stereo matching algorithms can produce sparse and unreliable depth estimates under high-magnification imaging conditions, limiting their use for automated skill assessment. This work presents a semantic RGB-Depth framework for surgical skill assessment from microscopic stereo videos. A regression-based depth fusion method combines sparse metric stereo depth with dense monocular depth estimates to generate a dense geometric representation of the surgical scene. This representation is integrated with semantically decomposed RGB streams corresponding to individual surgical instruments and surrounding anatomy. A hierarchical attention architecture jointly encodes these streams to capture discriminative patterns of instrument use and instrument-anatomy interaction across surgeons at different training levels. The framework was evaluated on 33 ex vivo transoral microlaryngeal procedures performed by six surgeons, comprising attending surgeons and surgical residents, using leave-one-surgeon-out cross-validation. The proposed semantic RGB-Depth model achieved an F1 score of 0.938 for skill-level classification, compared with 0.696 for semantic RGB and 0.929 for semantic depth. These results suggest that geometric information can improve automated surgical skill assessment from microscopic stereo videos. The learned spatial, temporal, and semantic attention patterns also support qualitative examination of the scene regions, video segments, and semantic streams emphasized by the model.


翻译:暂无翻译

0
下载
关闭预览

相关内容

预训练视觉模型的参数高效微调
专知会员服务
32+阅读 · 2024年3月19日
详解立体匹配系列经典SGM: (6) 视差填充
计算机视觉life
15+阅读 · 2020年8月10日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
基于深度学习的视频内容识别
计算机视觉战队
10+阅读 · 2017年8月18日
MATLAB计算机视觉与深度学习实战
炼数成金订阅号
21+阅读 · 2017年8月4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
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
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
VIP会员
相关主题
最新内容
软件定义无人机蜂群给防空带来全新压力
专知会员服务
8+阅读 · 10月13日
《半自主无人地面战车的互操作性》66页
专知会员服务
8+阅读 · 10月13日
迈向更智慧的军事情报
专知会员服务
8+阅读 · 10月12日
《美国陆军2026年野战手册 2-0 情报》
专知会员服务
7+阅读 · 10月12日
《基于启发式算法求解武器-目标分配问题》
专知会员服务
8+阅读 · 10月12日
《美陆军最新条令出版物 2-0 情报》
专知会员服务
10+阅读 · 10月10日
电子战测试与训练靶场:战前验证战备状态
专知会员服务
4+阅读 · 10月10日
《美国陆军如何作战》46页最新报告
专知会员服务
11+阅读 · 10月10日
相关VIP内容
预训练视觉模型的参数高效微调
专知会员服务
32+阅读 · 2024年3月19日
相关资讯
详解立体匹配系列经典SGM: (6) 视差填充
计算机视觉life
15+阅读 · 2020年8月10日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
基于深度学习的视频内容识别
计算机视觉战队
10+阅读 · 2017年8月18日
MATLAB计算机视觉与深度学习实战
炼数成金订阅号
21+阅读 · 2017年8月4日
相关基金
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
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
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员