論文の概要: Noise Conscious Training of Non Local Neural Network powered by Self
Attentive Spectral Normalized Markovian Patch GAN for Low Dose CT Denoising
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2011.05684v1
- Date: Wed, 11 Nov 2020 10:44:52 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2022-09-26 23:49:11.828071
- Title: Noise Conscious Training of Non Local Neural Network powered by Self
Attentive Spectral Normalized Markovian Patch GAN for Low Dose CT Denoising
- Title(参考訳): 低線量CT用自己減衰スペクトル正規化マルコフパッチGANを用いた非局所ニューラルネットワークのノイズ意識トレーニング
- Authors: Sutanu Bera, Prabir Kumar Biswas
- Abstract要約: 深層学習技術は低線量CT(LDCT) denoisingの主流の方法として現れている。
そこで本研究では,CT画像の近傍類似性を利用した新しい畳み込みモジュールを提案する。
次に,CTノイズの非定常性の問題に向けて移動し,LDCT復調のための新しいノイズ認識平均二乗誤差損失を導入した。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 20.965610734723636
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: The explosive rise of the use of Computer tomography (CT) imaging in medical
practice has heightened public concern over the patient's associated radiation
dose. However, reducing the radiation dose leads to increased noise and
artifacts, which adversely degrades the scan's interpretability. Consequently,
an advanced image reconstruction algorithm to improve the diagnostic
performance of low dose ct arose as the primary concern among the researchers,
which is challenging due to the ill-posedness of the problem. In recent times,
the deep learning-based technique has emerged as a dominant method for low dose
CT(LDCT) denoising. However, some common bottleneck still exists, which hinders
deep learning-based techniques from furnishing the best performance. In this
study, we attempted to mitigate these problems with three novel accretions.
First, we propose a novel convolutional module as the first attempt to utilize
neighborhood similarity of CT images for denoising tasks. Our proposed module
assisted in boosting the denoising by a significant margin. Next, we moved
towards the problem of non-stationarity of CT noise and introduced a new noise
aware mean square error loss for LDCT denoising. Moreover, the loss mentioned
above also assisted to alleviate the laborious effort required while training
CT denoising network using image patches. Lastly, we propose a novel
discriminator function for CT denoising tasks. The conventional vanilla
discriminator tends to overlook the fine structural details and focus on the
global agreement. Our proposed discriminator leverage self-attention and
pixel-wise GANs for restoring the diagnostic quality of LDCT images. Our method
validated on a publicly available dataset of the 2016 NIH-AAPM-Mayo Clinic Low
Dose CT Grand Challenge performed remarkably better than the existing state of
the art method.
- Abstract(参考訳): 医療実践におけるCT(Computer Tomography)画像の使用の爆発的増加は、患者の放射線線量に対する公衆の関心を高めている。
しかし、放射線線量を減らすことでノイズやアーティファクトが増加し、スキャンの解釈可能性が低下する。
その結果、低線量ctの診断性能を向上させるための高度な画像再構成アルゴリズムが研究者の第一の関心事となった。
近年,低線量CT(LDCT)の主流手法として深層学習技術が出現している。
しかし、いくつかの一般的なボトルネックがまだ存在し、ディープラーニングベースのテクニックが最高のパフォーマンスを提供するのを妨げる。
本研究では,これらの問題を3つの新しい付加法で緩和する試みを行った。
まず,CT画像の近傍類似性をタスクの認知に活用するための新しい畳み込みモジュールを提案する。
提案モジュールはデノナイジングを顕著なマージンで促進するのに役立った。
次に,CTノイズの非定常性の問題に向けて移動し,LDCT復調のための新しいノイズ認識平均二乗誤差損失を導入した。
また、上記の損失は画像パッチを用いたct除音ネットワークの訓練に要する労力の軽減にも寄与した。
最後に,CTのタスクを識別する新しい識別機能を提案する。
従来のバニラ識別器は、微細構造の詳細を見落とし、グローバルな合意に集中する傾向にある。
LDCT画像の診断品質の回復には,自己注意と画素単位のGANが有効である。
2016年nih-aapm-mayoクリニック低線量ctグランドチャレンジの公開データセット上で検証した手法は,既存の手法よりも著しく優れていた。
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