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A novel multimodel medical image fusion framework with edge enhancement and cross-scale transformer
Indexado
WoS WOS:001459934700017
Scopus SCOPUS_ID:105002724517
DOI 10.1038/S41598-025-93616-Y
Año 2025
Tipo artículo de investigación

Citas Totales

Autores Afiliación Chile

Instituciones Chile

% Participación
Internacional

Autores
Afiliación Extranjera

Instituciones
Extranjeras


Abstract



Multimodal medical image fusion (MMIF) integrates complementary information from different imaging modalities to enhance image quality and remove redundant data, benefiting a variety of clinical applications such as tumor detection and organ delineation. However, existing MMIF methods often struggle to preserve sharp edges and maintain high contrast, both of which are critical for accurate diagnosis and treatment planning. To address these limitations, this paper proposes ECFusion, a novel MMIF framework that explicitly incorporates edge prior information and leverages a cross-scale transformer. First, an Edge-Augmented Module (EAM) employs the Sobel operator to extract edge features, thereby improving the representation and preservation of edge details. Second, a Cross-Scale Transformer Fusion Module (CSTF) with a Hierarchical Cross-Scale Embedding Layer (HCEL) captures multi-scale contextual information and enhances the global consistency of fused images. Additionally, a multi-path fusion strategy is introduced to disentangle deep and shallow features, mitigating feature loss during fusion. We conduct extensive experiments on the AANLIB dataset, evaluating CT-MRI, PET-MRI, and SPECT-MRI fusion tasks. Compared with state-of-the-art methods (U2Fusion, EMFusion, SwinFusion, and CDDFuse), ECFusion produces fused images with clearer edges and higher contrast. Quantitative results further highlight improvements in mutual information (MI), structural similarity (Qabf, SSIM), and visual perception (VIF, Qcb, Qcv).

Revista



Revista ISSN
Scientific Reports 2045-2322

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Disciplinas de Investigación



WOS
Multidisciplinary Sciences
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Multidisciplinary
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Sin Disciplinas

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Colaboración Institucional



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Autores - Afiliación



Ord. Autor Género Institución - País
1 Luo, Fei - East China Univ Sci & Technol - China
East China University of Science and Technology - China
2 Wu, Daoqi - East China Univ Sci & Technol - China
East China University of Science and Technology - China
3 Pino, Luis Rojas - Universidad San Sebastián - Chile
4 Ding, Weichao - East China Univ Sci & Technol - China
East China University of Science and Technology - China

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Financiamiento



Fuente
Natural Science Foundation of Shanghai Municipality

Muestra la fuente de financiamiento declarada en la publicación.

Agradecimientos



Agradecimiento
The work was supported by Natural Science Foundation of Shanghai Municipality (22ZR1416500).
The work was supported by Natural Science Foundation of Shanghai Municipality (22ZR1416500).

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