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UnWave-Net:用于康普顿断层扫描的 unrolled 小波网络图像重建

图像与视频处理 2024-06-06 v1 计算机视觉与模式识别

摘要

计算机断层扫描(CT)是一种广泛用于扫描身体内部结构的医学成像技术,通常涉及准直和机械旋转。康普顿散射断层扫描(CST)作为传统CT的有趣替代方案,利用康普顿物理而非准直,从多个方向收集信息。尽管CST引入了若干优势,如高灵敏度、紧凑性和完全固定系统,但图像重建仍是一个开放问题,due to CST建模的数学挑战。尽管卷积神经网络在CT图像重建方面显示出潜力,但其计算密集型的性质使其面临挑战。在本研究中,我们调查了卷积网络用于CST图像重建的效率。为解决训练过程中所需的重要计算成本,我们提出UnWave-Net,这是一种新的 unrolled 小波基重建网络。该体系结构包括基于小波的非局部分正化项,能够捕获图像中的长程依赖关系,并强调小波变换的多尺度组件。我们使用CST圆几何进行评估,该几何在数据采集期间保持完全静止,其中UnWave-Net在没有特定重建公式的情况下促进图像重建。我们的方法在SSIM和PSNR等指标上优于现有方法,并在传统卷积网络与传统 unrolled 网络相比实现了更好的计算效率。

关键词

引用

@article{arxiv.2406.03413,
  title  = {UnWave-Net: Unrolled Wavelet Network for Compton Tomography Image Reconstruction},
  author = {Ishak Ayad and Cécilia Tarpau and Javier Cebeiro and Maï K. Nguyen},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2406.03413},
  year   = {2024}
}

备注

This paper has been early accepted by MICCAI 2024