Neural Rendering for Stereo 3D Reconstruction of Deformable Tissues in Robotic Surgery

计算机科学 人工智能 计算机视觉 渲染(计算机图形) 三维重建 射线投射 机械人手术 立体视觉 机器人 计算机图形学(图像) 体绘制
作者
Yuehao Wang,Yonghao Long,Siu Hin Fan,Qi Dou
出处
期刊:Lecture Notes in Computer Science 卷期号:: 431-441 被引量:14
标识
DOI:10.1007/978-3-031-16449-1_41
摘要

Reconstruction of the soft tissues in robotic surgery from endoscopic stereo videos is important for many applications such as intra-operative navigation and image-guided robotic surgery automation. Previous works on this task mainly rely on SLAM-based approaches, which struggle to handle complex surgical scenes. Inspired by recent progress in neural rendering, we present a novel framework for deformable tissue reconstruction from binocular captures in robotic surgery under the single-viewpoint setting. Our framework adopts dynamic neural radiance fields to represent deformable surgical scenes in MLPs and optimize shapes and deformations in a learning-based manner. In addition to non-rigid deformations, tool occlusion and poor 3D clues from a single viewpoint are also particular challenges in soft tissue reconstruction. To overcome these difficulties, we present a series of strategies of tool mask-guided ray casting, stereo depth-cueing ray marching and stereo depth-supervised optimization. With experiments on DaVinci robotic surgery videos, our method significantly outperforms the current state-of-the-art reconstruction method for handling various complex non-rigid deformations. To our best knowledge, this is the first work leveraging neural rendering for surgical scene 3D reconstruction with remarkable potential demonstrated. Code is available at: https://github.com/med-air/EndoNeRF .

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
zxt完成签到,获得积分10
1秒前
大个应助瘦瘦的锅采纳,获得10
1秒前
科学家完成签到,获得积分10
1秒前
许进文发布了新的文献求助10
1秒前
5秒前
lanling发布了新的文献求助10
6秒前
漫步云端完成签到,获得积分10
6秒前
7秒前
7秒前
aass发布了新的文献求助10
9秒前
大模型应助自由雨莲采纳,获得10
9秒前
五十完成签到 ,获得积分10
11秒前
11秒前
12秒前
14秒前
白开心完成签到,获得积分10
14秒前
快乐松思完成签到,获得积分10
15秒前
16秒前
16秒前
唐唐完成签到,获得积分10
17秒前
17秒前
127发布了新的文献求助10
17秒前
Timelapse应助清脆靳采纳,获得10
17秒前
chall应助学习采纳,获得10
18秒前
小兔叽完成签到 ,获得积分10
19秒前
19秒前
20秒前
小二发布了新的文献求助10
20秒前
核桃发布了新的文献求助10
20秒前
21秒前
胡亚楠完成签到,获得积分10
22秒前
清蒸可达鸭完成签到,获得积分10
22秒前
Gauss应助YZY采纳,获得30
23秒前
牛哥发布了新的文献求助10
24秒前
拉手刹打方向完成签到,获得积分10
24秒前
25秒前
SciGPT应助科研通管家采纳,获得10
25秒前
爆米花应助科研通管家采纳,获得10
25秒前
25秒前
香蕉觅云应助科研通管家采纳,获得10
25秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
List of 1,091 Public Pension Profiles by Region 1621
Lloyd's Register of Shipping's Approach to the Control of Incidents of Brittle Fracture in Ship Structures 1000
Brittle fracture in welded ships 1000
King Tyrant 600
A Guide to Genetic Counseling, 3rd Edition 500
Laryngeal Mask Anesthesia: Principles and Practice. 2nd ed 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5565888
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4650917
关于积分的说明 14693715
捐赠科研通 4592950
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2519814
邀请新用户注册赠送积分活动 1492175
关于科研通互助平台的介绍 1463370