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Glimpse:面向可扩展且鲁棒 CT 的广义局部性

计算机视觉与模式识别 2025-06-13 v3 机器学习 图像与视频处理

摘要

深度学习已成为医学断层成像的最先进方法。一种常见做法是将简单反演(例如反投影)的结果输入多尺度卷积神经网络 (CNN),由其计算最终重建结果。尽管在分布内测试数据上表现良好,但这往往导致对某些大尺度结构的过拟合,并在分布外 (OOD) 样本上泛化能力较差。此外,多尺度 CNN 的内存和计算复杂度随图像分辨率不利地扩展,使其难以应用于真实的临床分辨率。本文介绍了 Glimpse,这是一种基于局部坐标的神经网络,用于计算机断层扫描,它仅通过处理与像素邻域相关的测量值来重建像素值。Glimpse 在 OOD 样本上的表现显著优于成功的 CNN,同时在分布内测试数据上达到相当或更优的性能,并保持几乎独立于图像分辨率的内存占用;训练 1024x1024 图像仅需 5GB 内存,比 CNN 少几个数量级。Glimpse 是完全可微的,可以作为即插即用模块集成到任意深度学习架构中,从而实现诸如校正未校准的投影方向等功能。我们的实现和 Google Colab 演示可在 https://github.com/swing-research/Glimpse 获取。

关键词

引用

@article{arxiv.2401.00816,
  title  = {Glimpse: Generalized Locality for Scalable and Robust CT},
  author = {AmirEhsan Khorashadizadeh and Valentin Debarnot and Tianlin Liu and Ivan Dokmanić},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2401.00816},
  year   = {2025}
}

备注

21 pages, 14 figures