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基于从二维训练网络迁移学习的低剂量 CT 三维卷积编解码网络

计算机视觉与模式识别 2019-07-16 v2

摘要

低剂量计算机断层扫描(CT)因 CT 相关的 X 射线辐射给患者带来健康风险,已在医学影像领域引起重大关注。然而,降低 CT 辐射剂量会损害信噪比,并可能影响图像质量与诊断性能。近来,基于深度学习的算法在低剂量 CT 去噪中取得可喜结果,尤其是卷积神经网络(CNN)与生成对抗网络(GAN)。本文在 GAN 框架下引入二维与三维配置的基于收缩路径的卷积编解码(CPCE)网络用于低剂量 CT 去噪。我们方法的一个新颖之处在于,初始三维 CPCE 去噪模型可通过扩展已训练的二维 CNN 直接获得,然后微调以融入来自相邻切片的的三维空间信息。基于从二维到三维的迁移学习,三维网络比从头训练收敛更快且去噪性能更优。通过在模拟 Mayo 数据集与真实 MGH 数据集上与近期发表的方法比较,我们证明三维 CPCE 去噪模型性能更优,可抑制图像噪声并保留细微结构。

关键词

引用

@article{arxiv.1802.05656,
  title  = {3D Convolutional Encoder-Decoder Network for Low-Dose CT via Transfer Learning from a 2D Trained Network},
  author = {Hongming Shan and Yi Zhang and Qingsong Yang and Uwe Kruger and Mannudeep K. Kalra and Ling Sun and Wenxiang Cong and Ge Wang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1802.05656},
  year   = {2019}
}

备注

To be published in the IEEE TMI