论文

NeuroRefiner:用于 3D 荧光显微镜神经元分割的形态学感知多代理细化

NeuroRefiner: Morphology-Aware Multi-Agent Refinement for 3D Fluorescence Microscopy Neuron Segmentation

智能体系统Agent 协作

摘要

荧光显微镜中准确的 3D 神经元分割对于神经科学至关重要。然而,神经元稀疏且细长的形态对现有的分割方法提出了重大挑战。这些方法很难保留局部细节和全局拓扑,导致结果支离破碎。为了解决这个问题,我们提出了 NeuroRefiner,这是一个多智能体系统,它规范了涉及迭代全局观察和本地编辑的人类专家工作流程。具体来说,NeuroRefiner 由三个协作代理组成,致力于诊断拓扑错误、生成校正指令和验证细化质量。为了促进代理指令引导的分割细化,我们提出了 TopoRefineNet,这是一种基于 3D U-Net 的专用工具,利用跨模态特征融合来生成细化的掩模。通过多轮代理推理和体素级编辑,NeuroRefiner 可以生成拓扑上更准确的分割,并增强可解释性。 BigNeuron、CWMBS 和 ZBFWB 数据集上的实验表明,NeuroRefiner 的性能优于最先进的方法,特别是在具有挑战性的 ZBFWB 数据集上,F1 分数提高了 3.02%。