RUS  ENG
Полная версия
ЖУРНАЛЫ // Доклады Российской академии наук. Математика, информатика, процессы управления // Архив

Докл. РАН. Матем., информ., проц. упр., 2025, том 527, страницы 354–366 (Mi danma693)

СПЕЦИАЛЬНЫЙ ВЫПУСК: ТЕХНОЛОГИИ ИСКУССТВЕННОГО ИНТЕЛЛЕКТА И МАШИННОГО ОБУЧЕНИЯ

Мультиклассовая генерация поверхностей сложных анатомических структур с помощью нейронной сети

Р. Ю. Епифановa, Я. В. Федотоваa, Д. Р. Поповa, Р. И. Мулляджановab

a Новосибирский государственный университет, Новосибирск, Россия
b Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе Сибирского отделения Российской академии наук

Аннотация: Мы предлагаем универсальную архитектуру нейронной сети для одноэтапной мультиклассовой генерации полигональных моделей анатомических структур по трехмерным медицинским изображениям. Ключевым элементом архитектуры является обучаемый аффинный модуль, который динамически позиционирует и масштабирует затравочные поверхности анатомических структур. Это устраняет необходимость ручной подготовки шаблонов и снижает число самопересечений итоговых сеток. Эффективность предложенного подхода мы подтвердили на наборах данных CHAOS и MMWHS. На CHAOS достигнут средний Dice 0.958 при ASSD 1.399 мм, причем самопересечения наблюдались лишь у 2 из 20 сгенерированных поверхностей. На MMWHS среднее значение Dice по структурам сердца составляет порядка 0.9, а доля самопересекающихся граней сопоставима с лучшими аналогами либо ниже. В совокупности результаты демонстрируют соответствие точности современному уровню при существенно более чистой топологии сеток. При абляционном анализе мы также подтвердили важность аффинного модуля для генерации топологически корректных полигональных моделей.

Ключевые слова: мультиклассовая генерация поверхностей, полигональные сетки, аффинное выравнивание, нейронные сети.

УДК: 004.032.26

Поступило: 21.08.2025
Принято к публикации: 29.09.2025

DOI: 10.7868/S2686954325070318



Реферативные базы данных:


© МИАН, 2026