单颗粒冷冻电镜中的联合角度精修与三维重建
图像与视频处理
2020-06-24 v1 信号处理
摘要
单颗粒冷冻电子显微镜（cryo-EM）从大量具有随机未知取向的二维投影图像中重建生物分子的三维（3D）结构。单颗粒冷冻电镜流程中的关键步骤是三维精修，其通过精修各投影取向的估计，从初始近似体积中解析出高分辨率三维结构。本工作中，我们提出一种在连续域上精修投影角的新方法。我们将密度图与取向的优化问题联合建模。密度图使用高效的交替方向乘子法更新，而取向通过半坐标-wise梯度下降更新，我们给出了该梯度的显式推导。我们的方法消除了对取向空间精细离散化的需求，并摒弃了经典但计算昂贵的模板匹配步骤。数值结果证明了相较于若干基线方法我们方法的可行性与性能。
引用
@article{arxiv.2003.10062,
title = {Joint Angular Refinement and Reconstruction for Single-Particle Cryo-EM},
author = {Mona Zehni and Laurène Donati and Emmanuel Soubies and Zhizhen J. Zhao and Michael Unser},
journal= {arXiv preprint arXiv:2003.10062},
year = {2020}
}