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题名基于KAN和U-Net网络的颌面结构全景分割方法
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作者
蔡智
周正东
袁晓曦
杨泽毅
袁梦瑶
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机构
南京航空航天大学航空航天结构力学及控制全国重点实验室
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出处
《浙江大学学报(工学版)》
北大核心
2026年第4期772-781,共10页
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基金
国家自然科学基金资助项目(52375570)
中国航空研究院首批揭榜挂帅项目(F2021109)
+1 种基金
上海航天科技创新基金资助项目(SAST2019-121)
南京航空航天大学研究生科研与实践创新计划项目(xcxjh20240111,xcxjh20240110).
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文摘
为了提升复杂颌面结构的全景分割性能,提出结合Kolmogorov-Arnold表示定理与U-Net架构的多尺度特征提取模型(MC-UKAN).该模型通过融合位置先验、可学习非线性激活函数和多尺度特征提取,有效增强了特征表达能力.基于该模型,设计三阶段颌面结构全景分割框架,第1阶段在低分辨率图像中利用MC-UKAN进行粗分割和牙位标定;第2阶段在原始图像上,基于粗分割结果定位目标结构,利用K-means聚类算法将目标划分为5类,采用对应网络进行精细分割;第3阶段使用轻量化网络在原始图像上分割出颌骨及咽喉.通过融合多尺度分割结果,实现对牙齿、牙髓、颌骨、神经管等结构的精确分割.在ToothFairy3数据集上的实验结果表明,该方法在74类口腔颌面结构的分割中达到了88.3%的Dice系数和5.04 mm的HD95,平均推理时间为27.04 s,展现出优越的性能.
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关键词
口腔分割
锥形束计算机断层扫描(CBCT)
Kolmogorov-Arnold表示定理
toothfairy3
牙位标定
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Keywords
oral segmentation
cone beam computed tomography(CBCT)
Kolmogorov-Arnold representation theorem
toothfairy3
dental alignment
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分类号
TP393
[自动化与计算机技术—计算机应用技术]
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