論文の概要: Learning a Generative Motion Model from Image Sequences based on a
Latent Motion Matrix
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2011.01741v2
- Date: Sun, 31 Jan 2021 13:26:54 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2022-09-30 05:19:33.202921
- Title: Learning a Generative Motion Model from Image Sequences based on a
Latent Motion Matrix
- Title(参考訳): 潜在運動行列に基づく画像系列からの生成運動モデル学習
- Authors: Julian Krebs, Herv\'e Delingette, Nicholas Ayache and Tommaso Mansi
- Abstract要約: 画像列の時間的登録をシミュレートして確率的動きモデルを学ぶ。
3つの最先端登録アルゴリズムと比較して,登録精度と時間的にスムーズな整合性が改善された。
また, フレームの欠落のあるシーケンスからの動作再構成を改良し, 動作解析, シミュレーション, 超解像に対するモデルの適用性を実証した。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 8.774604259603302
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: We propose to learn a probabilistic motion model from a sequence of images
for spatio-temporal registration. Our model encodes motion in a low-dimensional
probabilistic space - the motion matrix - which enables various motion analysis
tasks such as simulation and interpolation of realistic motion patterns
allowing for faster data acquisition and data augmentation. More precisely, the
motion matrix allows to transport the recovered motion from one subject to
another simulating for example a pathological motion in a healthy subject
without the need for inter-subject registration. The method is based on a
conditional latent variable model that is trained using amortized variational
inference. This unsupervised generative model follows a novel multivariate
Gaussian process prior and is applied within a temporal convolutional network
which leads to a diffeomorphic motion model. Temporal consistency and
generalizability is further improved by applying a temporal dropout training
scheme. Applied to cardiac cine-MRI sequences, we show improved registration
accuracy and spatio-temporally smoother deformations compared to three
state-of-the-art registration algorithms. Besides, we demonstrate the model's
applicability for motion analysis, simulation and super-resolution by an
improved motion reconstruction from sequences with missing frames compared to
linear and cubic interpolation.
- Abstract(参考訳): 時空間登録のための画像列から確率的運動モデルを学ぶことを提案する。
我々のモデルは低次元確率空間(動き行列)における動きを符号化し、シミュレーションやリアルな動きパターンの補間といった様々な動作解析タスクを可能にし、より高速なデータ取得とデータ拡張を可能にする。
より正確には、ムーブメントマトリックスは、ある被験者から別の被験者へ、例えば健康な被験者の病理的な動きを、オブジェクト間の登録を必要とせずに、回収された動きを輸送することができる。
この手法は条件付き潜在変数モデルに基づいており、不定形変分推論を用いて訓練される。
この教師なし生成モデルは、新しい多変量ガウス過程に先行し、二相運動モデルにつながる時間的畳み込みネットワーク内で適用される。
テンポラリドロップアウトトレーニングスキームを適用することにより、テンポラリ一貫性と一般化性はさらに向上する。
心血管MRIでは, 3種類の登録アルゴリズムと比較して, 登録精度と時空間のスムーズな変形が改善した。
また, 線形補間や立方体補間と比較して, フレーム欠落列からの運動再構成の改善により, 運動解析, シミュレーション, および超解像に対するモデルの応用性を示す。
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