إعادة بناء الأشعة السينية ثلاثية الأبعاد بزاوية نظر نادرة مع الوعي بالهيكل

يُتوقع من الأشعة السينية، المعروفة بقدرتها على كشف الهياكل الداخلية للأجسام، أن تقدم معلومات أكثر غنىً لإعادة بناء الصور ثلاثية الأبعاد مقارنة بالضوء المرئي. ومع ذلك، فإن الخوارزميات الحالية لحقول الإشعاع العصبية (NeRF) تتجاهل هذه الخاصية المهمة للأشعة السينية، مما يؤدي إلى حدودها في التقاط محتوى الهياكل للأشياء المصورة. في هذا البحث، نقترح إطارًا جديدًا يُسمى حقول الكثافة الإشعاعية العصبية الواعية بالهياكل (SAX-NeRF) لإعادة بناء الصور ثلاثية الأبعاد باستخدام زوايا قليلة من الأشعة السينية. أولاً، صممنا محولًا (Transformer) يستند إلى القطع الخطية (Lineformer) ليكون العمود الفقري لـ SAX-NeRF. يعمل Lineformer على التقاط الهياكل الداخلية للأجسام في الفضاء ثلاثي الأبعاد من خلال نمذجة الارتباطات داخل كل قطعة خطية في شعاع سيني. ثانيًا، قدمنا استراتيجية عينة محليّة-عالمية مقنّعة (Masked Local-Global - MLG) لاستخراج المعلومات السياقية والهندسية في الإسقاط ثنائي الأبعاد. بالإضافة إلى ذلك، جمعنا مجموعة بيانات أكبر وأكثر نطاقًا تغطي تطبيقات أوسع للأشعة السينية تحت اسم X3D. أظهرت التجارب على X3D أن SAX-NeRF يتفوق على الطرق السابقة المستندة إلى NeRF بمقدار 12.56 و2.49 ديسيبل في إعادة إنتاج الزوايا الجديدة وإعادة بناء التصوير المقطعي المحوسب (CT). تم إطلاق الشفرة البرمجية والنموذج والمجموعة البيانات على الرابط: https://github.com/caiyuanhao1998/SAX-NeRF