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用于低剂量 CT 成像的投影域单样本扩散模型

图像与视频处理 2022-12-08 v1 计算机视觉与模式识别

摘要

低剂量计算机断层扫描(CT)在降低临床应用中的辐射风险方面发挥着重要作用。然而,降低辐射剂量将显著降低图像质量。随着深度学习的快速发展和广泛应用,其为低剂量 CT 成像算法的发展带来了新方向。因此,我们提出了一种用于低剂量 CT 重建的完全无监督投影域单样本扩散模型(OSDM)。为从单样本中充分提取先验信息,采用了 Hankel 矩阵公式。此外,引入了惩罚加权最小二乘和全变分以获得更优的图像质量。具体而言,我们首先通过在单个正弦图上训练基于分数的生成模型,从结构 Hankel 矩阵中提取大量张量作为网络输入以捕获先验分布。然后,在推理阶段,迭代执行随机微分方程求解器和数据一致性步骤以获得正弦图数据。最后,通过滤波反投影算法获得最终图像。重建结果接近于正常剂量下的对应结果。结果证明 OSDM 是减少伪影并保持图像质量的实用且有效的模型。

关键词

引用

@article{arxiv.2212.03630,
  title  = {One Sample Diffusion Model in Projection Domain for Low-Dose CT Imaging},
  author = {Bin Huang and Liu Zhang and Shiyu Lu and Boyu Lin and Weiwen Wu and Qiegen Liu},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2212.03630},
  year   = {2022}
}

备注

11 pages, 11 figures. arXiv admin note: text overlap with arXiv:2211.13926