广西师范大学学报(自然科学版) ›› 2026, Vol. 44 ›› Issue (5): 63-74.doi: 10.16088/j.issn.1001-6600.2025122905

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基于Mamba增强局部特征提取的皮肤病变分割模型

胡志强1, 吕晓琪1,2*, 谷宇1   

  1. 1.内蒙古科技大学 数智产业学院, 内蒙古 包头 014010;
    2.内蒙古工业大学 信息工程学院, 内蒙古 呼和浩特 010051
  • 收稿日期:2025-12-29 修回日期:2026-03-22 出版日期:2026-09-05 发布日期:2026-07-24
  • 通讯作者: 吕晓琪(1963—), 男, 内蒙古包头人, 内蒙古工业大学教授, 博士。E-mail: lxiaoqi@imut.edu.cn
  • 基金资助:
    国家自然科学基金(62001255,61771266);中央引导地方科技发展资金(2021ZY0004);内蒙古自治区自然科学基金(2024MS06008)

Skin lesion segmentation model based on improved Mamba local feature acquisition

Hu Zhiqiang1, Lü Xiaoqi1,2*, Gu Yu1   

  1. 1. School of Digital and Intelligent Industry, Inner Mongolia University of Science and Technology, Baotou Neimenggu 014010, China;
    2. College of Information Engineering, Inner Mongolia University of Technology, Hohhot Neimenggu 010051, China
  • Received:2025-12-29 Revised:2026-03-22 Online:2026-09-05 Published:2026-07-24

摘要: 早期皮肤病变分割技术对皮肤癌的诊治起到十分重要的作用。然而,现有皮肤病变分割模型中,CNN难于提取图片的全局特征,Transformer模型计算开销大,导致训练成本居高不下,为此,本文提出LEM-UNet(local feature enhanced Mamba-UNet)模型。该模型基于vision Mamba-UNet重构其解码器,增强全局特征提取;提出多尺度特征提取残差模块RMS和局部特征提取模块LFM,加强模型对图像中不同尺寸大小病灶的分割能力,同时提升模型对病灶边界特征的捕获与提取精度,增强模型整体的分割效果。在ISIC2017和ISIC2018公共皮肤病变分割数据集上的对比实验表明,相较于基线模型,本文模型在mIoU、DSC、Acc、Spe、Sen评价指标上分别提升0.97、0.56、0.22、0.20、0.29和1.55、0.91、0.41、0.16、1.23个百分点,尤其在分割对象与背景对比度不高的场景下表现更为出色。

关键词: 皮肤病变分割, Mamba, 局部特征, 全局特征, 多尺度

Abstract: In the treatment of skin cancer, early skin lesion segmentation technology is of great importance. However, in existing skin lesion segmentation models, global features of images are difficult to be extracted by CNNs. Computational overhead of the model is increased by Transformers, resulting in persistently high training costs. To solve this problem, the Local Feature Enhanced Mamba U-Net (LEM-UNet) model is proposed in this paper. Based on Vision Mamba-UNet, the decoder is reconstructed to enhance global feature extraction. A multi-scale feature extraction residual module (RMS) and a local feature extraction module (LFM) are proposed. These modules strengthen the model’s ability to segment lesions of different sizes in images and improve the model’s accuracy in capturing and extracting lesion boundary features, thus enhancing the overall segmentation effect of the model. Comparative experiments are conducted on the ISIC2017 and ISIC2018 public skin lesion segmentation datasets. The results show that compared with the original baseline model, mIoU, DSC, Acc, Spe, and Sen increase by 0.97, 0.56, 0.22, 0.20, 0.29 percentage points and 1.55, 0.91, 0.41, 0.16, 1.23 percentage points respectively. The model performs particularly well in scenarios where the contrast between the segmented object and the background is not high.

Key words: skin lesion segmentation, Mamba, local features, global features, multi-scale

中图分类号:  TP391.41

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