MCCNET: 特征增强的双分支多器官图像分割模型
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广东省重点领域研发计划 (2023B1111050010)


MCCNET: Feature-enhanced Dual-branch Multi-organ Segmentation Image Model
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    摘要:

    针对腹部CT图像多器官分割面临的不同器官大小形态不一、相邻器官边界难以确认以及低对比度等挑战问题, 提出一种特征增强的双分支多器官分割模型. 模型总体采取编码器-解码器结构: 编码器采取主/从双分支结构, 主分支使用Mamba捕捉多器官全局依赖信息, 从分支使用CNN逐层提取多器官局部信息, 同时设计级联上下文模块将从分支局部细节特征补充到主分支中; 解码器设计多尺度特征融合模块和深度特征增强模块, 多尺度特征融合模块对跨层级特征信息进行融合, 增强多器官边界分割锐度, 深度特征增强模块应用交叉注意机制提高器官前景与背景的对比度, 减少背景信息对分割的干扰. 在Synapse和ACDC两组公开数据集上的实验结果表明, 与近几年主要基线模型相比, 所提模型的Dice、HD95指标均具有一定的提升.

    Abstract:

    To address the challenges in multi-organ segmentation of abdominal CT images, such as varying organ sizes and shapes, difficulties in distinguishing boundaries between adjacent organs, and low contrast, this study proposes a feature-enhanced dual-branch multi-organ segmentation model. The model adopts an encoder-decoder architecture, with a master-slave dual-branch structure in the encoder. The master branch leverages Mamba to capture global dependencies among organs, while the slave branch employs CNN to hierarchically extract local features of multiple organs. A cascade context module is introduced to transfer detailed local features from the slave branch to the master branch. In the decoder, a multi-scale feature fusion module integrates cross-level feature information to enhance boundary sharpness in multi-organ segmentation, and a deep feature enhancement module applies a cross-attention mechanism to improve the contrast between organ foregrounds and backgrounds, mitigating the interference of background noise. Experimental results on two public datasets, Synapse and ACDC, demonstrate that the proposed model achieves notable improvements in Dice and HD95 indexes compared to recent baseline models.

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引用本文

郭俊林,陈平华,陈一嘉,詹晗晖. MCCNET: 特征增强的双分支多器官图像分割模型.计算机系统应用,,():1-12

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  • 收稿日期:2024-11-27
  • 最后修改日期:2024-12-17
  • 在线发布日期: 2025-03-24
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