Detail publikace

ToothForge: Automatic Dental Shape Generation using Synchronized Spectral Embeddings

KUBÍK Tibor, GUIBAULT François, ŠPANĚL Michal a LOMBAERT Hervé. ToothForge: Automatic Dental Shape Generation using Synchronized Spectral Embeddings. In: Proceedings of Information Processing in Medical Imaging 2025. Kos, 2025, s. 1-14.
Název česky
ToothForge: automatické generování dentálních tvarů s využitím synchronizovaných spektrálních embeddingů
Typ
článek ve sborníku konference
Jazyk
angličtina
Autoři
Kubík Tibor, Ing. (UPGM FIT VUT)
Guibault François
Španěl Michal, doc. Ing., Ph.D. (UPGM FIT VUT)
Lombaert Hervé, Assoc. Prof. (ETSML)
Abstrakt

Představujeme ToothForge, spektrální přístup k automatickému generování 3D tvarů zubů, který efektivně řeší problém nedostatku datových sad dentálních tvarů. Práce ve spektrální doméně umožňuje kompaktní modelování pomocí strojového učení, díky čemuž lze generovat 3D meše zubů s vysokým roslíšením během milisekund. Generování spektrálních tvarů s sebou přináší nestabilitu rozložených harmonických složek. Abychom tento problém odstranili, navrhujeme modelování latentního prostoru pomocí synchronizovaných frekvenčních reprezentací. Spektra všech vzorků jsou před trénováním transformována do společné báze, čímž efektivně eliminujeme biasy způsobené nestabilitou spektrální dekompozice. Synchronizované modelování také odstraňuje omezení předchozích metod, které vyžadují, aby všechny tvary sdílely stejnou konektivitu mešů. Na privátní datové sadě reálných zubních korunek pozorujeme vysokou kvalitu rekonstrukce syntetizovaných tvarů, která překonává modely trénované na nezarovnaných spektrálních reprezentacích. Dále zkoumáme další aplikace spektrální analýzy v digitální stomatologii, jako jsou komprese tvarů a interpolace. ToothForge představuje širokou škálu přístupů na pomezí spektrální analýzy a strojového učení s menším omezením na strukturu 3D tvarů. To jej činí využitelným nejen pro analýzu tvarů v dentální oblasti, ale i v širších medicínských aplikacích, kde je zajištění konzistentní konektivity napříč tvary z různých klinik nerealistické.

Rok
2025
Strany
1-14
Sborník
Proceedings of Information Processing in Medical Imaging 2025
Konference
The 29th International Conference on Information Processing in Medical Imaging, Kos, GR
Místo
Kos, GR
BibTeX 
@INPROCEEDINGS{FITPUB13463,
   author = "Tibor Kub\'{i}k and Fran\c{c}ois Guibault and Michal \v{S}pan\v{e}l and Herv\'{e} Lombaert",
   title = "ToothForge: Automatic Dental Shape Generation using Synchronized Spectral Embeddings",
   pages = "1--14",
   booktitle = "Proceedings of Information Processing in Medical Imaging 2025",
   year = 2025,
   location = "Kos, GR",
   language = "english",
   url = "https://www.fit.vut.cz/research/publication/13463"
}
Nahoru