論文の概要: Fourier-Net: Fast Image Registration with Band-limited Deformation
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2211.16342v2
- Date: Thu, 6 Jul 2023 13:46:06 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-07-07 18:21:04.612351
- Title: Fourier-Net: Fast Image Registration with Band-limited Deformation
- Title(参考訳): Fourier-Net:バンド制限変形による高速画像登録
- Authors: Xi Jia, Joseph Bartlett, Wei Chen, Siyang Song, Tianyang Zhang,
Xinxing Cheng, Wenqi Lu, Zhaowen Qiu, Jinming Duan
- Abstract要約: 教師なし画像登録では、全解像度空間領域における密度変位場を予測するためにU-Netスタイルのネットワークが一般的である。
本稿では,パラメータフリーモデル駆動デコーダを用いて,U-Netスタイルネットワークにおける拡張パスを置き換えるフーリエネットを提案する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 16.894559169947055
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Unsupervised image registration commonly adopts U-Net style networks to
predict dense displacement fields in the full-resolution spatial domain. For
high-resolution volumetric image data, this process is however
resource-intensive and time-consuming. To tackle this problem, we propose the
Fourier-Net, replacing the expansive path in a U-Net style network with a
parameter-free model-driven decoder. Specifically, instead of our Fourier-Net
learning to output a full-resolution displacement field in the spatial domain,
we learn its low-dimensional representation in a band-limited Fourier domain.
This representation is then decoded by our devised model-driven decoder
(consisting of a zero padding layer and an inverse discrete Fourier transform
layer) to the dense, full-resolution displacement field in the spatial domain.
These changes allow our unsupervised Fourier-Net to contain fewer parameters
and computational operations, resulting in faster inference speeds. Fourier-Net
is then evaluated on two public 3D brain datasets against various
state-of-the-art approaches. For example, when compared to a recent
transformer-based method, named TransMorph, our Fourier-Net, which only uses
2.2\% of its parameters and 6.66\% of the multiply-add operations, achieves a
0.5\% higher Dice score and an 11.48 times faster inference speed. Code is
available at \url{https://github.com/xi-jia/Fourier-Net}.
- Abstract(参考訳): 教師なし画像登録では、全解像度空間領域における密度変位場を予測するためにU-Netスタイルのネットワークが一般的である。
高解像度のボリューム画像データの場合、このプロセスはリソース集約的で時間を要する。
そこで本研究では,u-net方式ネットワークにおける拡張パスをパラメータフリーモデル駆動デコーダに置き換え,フーリエネットを提案する。
具体的には,空間領域内のフルレゾリューション変位場を出力するフーリエネット学習の代わりに,その低次元表現を帯域制限フーリエ領域で学習する。
この表現は、我々が考案したモデル駆動デコーダ(ゼロパディング層と逆離散フーリエ変換層)によって空間領域内の密度の高い全解像度変位場にデコードされる。
これらの変更により、教師なしのfourier-netは、パラメータと計算操作が少なくなり、推論速度が速くなります。
fourier-netは、さまざまな最先端のアプローチに対して、2つの公開3d脳データセットで評価される。
例えば、TransMorphというトランスフォーマーベースの手法と比較して、我々のフーリエネットはパラメータの 2.2 % と乗算加算演算の 6.66 % しか使用せず、0.5 % のDiceスコアと 11.48 倍の推論速度が得られる。
コードは \url{https://github.com/xi-jia/fourier-net} で入手できる。
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