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面向多速率稀疏视图 CT 的分辨率无关神经算子

计算与语言 2025-12-16 v1 人工智能

摘要

稀疏视图 CT 通过限制 X 射线投影数量来减少辐射剂量和扫描时间,这使得 reconstruction 成为一个欠定的逆问题。深度学习方法实现高保真重构,但常针对固定采集 setup 过拟合,难以在不同采样速率和图像分辨率之间泛化。例如,卷积神经网络 (CNN) 在不同分辨率上使用相同的学习卷积核,导致分辨率变化时出现伪影。我们提出了计算 CT 神经算子 (CTO),作为扩展至连续函数空间的统一 CT 重构框架,使其能够在不重新训练的情况下泛化到不同采样速率和图像分辨率。CTO 通过旋转等效的离散-连续卷积在 sinogram 和 image 域联合运算,参数化于函数空间,天然具有分辨率和采样agnostic 特性。经实验验证,CTO 实现了一致的多采样率和跨分辨率性能,平均比 CNN 高出 >4 dB PSNR。相对于最先进的扩散方法,CTO 在推理时间上快 500 倍,平均提升 3 dB。实证结果也验证了 CTO sinogram 空间算子学习和旋转等效卷积设计选择。总体而言,CTO 在各种采样率和分辨率上均超越了最先进的基线,提供了一个可扩展且可泛化的解决方案,使自动化 CT 重构在部署时更加实用。

关键词

引用

@article{arxiv.2512.12238,
  title  = {Semantic Distance Measurement based on Multi-Kernel Gaussian Processes},
  author = {Yinzhu Cheng and Haihua Xie and Yaqing Wang and Miao He and Mingming Sun},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2512.12238},
  year   = {2025}
}