論文の概要: SMRD: SURE-based Robust MRI Reconstruction with Diffusion Models
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2310.01799v2
- Date: Wed, 18 Oct 2023 20:19:53 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-10-20 18:56:49.973699
- Title: SMRD: SURE-based Robust MRI Reconstruction with Diffusion Models
- Title(参考訳): 拡散モデルを用いたSUREに基づくロバストMRI再構成
- Authors: Batu Ozturkler, Chao Liu, Benjamin Eckart, Morteza Mardani, Jiaming
Song, Jan Kautz
- Abstract要約: 拡散モデルは、高い試料品質のため、MRIの再生を加速するために人気を博している。
推論時に柔軟にフォワードモデルを組み込んだまま、効果的にリッチなデータプリエントとして機能することができる。
拡散モデル(SMRD)を用いたSUREに基づくMRI再構成を導入し,テスト時の堅牢性を向上する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 76.43625653814911
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Diffusion models have recently gained popularity for accelerated MRI
reconstruction due to their high sample quality. They can effectively serve as
rich data priors while incorporating the forward model flexibly at inference
time, and they have been shown to be more robust than unrolled methods under
distribution shifts. However, diffusion models require careful tuning of
inference hyperparameters on a validation set and are still sensitive to
distribution shifts during testing. To address these challenges, we introduce
SURE-based MRI Reconstruction with Diffusion models (SMRD), a method that
performs test-time hyperparameter tuning to enhance robustness during testing.
SMRD uses Stein's Unbiased Risk Estimator (SURE) to estimate the mean squared
error of the reconstruction during testing. SURE is then used to automatically
tune the inference hyperparameters and to set an early stopping criterion
without the need for validation tuning. To the best of our knowledge, SMRD is
the first to incorporate SURE into the sampling stage of diffusion models for
automatic hyperparameter selection. SMRD outperforms diffusion model baselines
on various measurement noise levels, acceleration factors, and anatomies,
achieving a PSNR improvement of up to 6 dB under measurement noise. The code is
publicly available at https://github.com/NVlabs/SMRD .
- Abstract(参考訳): 拡散モデルは最近, 高い試料品質のため, MRI再構成の高速化で人気を博している。
これらは、推論時に柔軟にフォワードモデルを組み込む一方で、リッチなデータプリエントとして効果的に機能することができ、分散シフト下では未ロールのメソッドよりも堅牢であることが示されている。
しかし、拡散モデルは検証セット上の推論ハイパーパラメータの注意深いチューニングを必要とし、テスト中も分布シフトに敏感である。
これらの課題に対処するために,テスト時ハイパーパラメータチューニングを行い,テスト時の堅牢性を高める手法であるDiffusion Model (SMRD) を用いたSUREベースのMRI再構成を提案する。
SMRDは、Stein's Unbiased Risk Estimator (SURE) を用いて、テスト中の再構築の平均2乗誤差を推定する。
次に、SUREを使用して推論ハイパーパラメータを自動的にチューニングし、検証チューニングを必要とせずに早期停止基準を設定する。
我々の知る限り、SMRDはSUREを自動ハイパーパラメータ選択のための拡散モデルのサンプリング段階に組み込んだ最初のものである。
SMRDは、様々な測定ノイズレベル、加速度因子、解剖に基づく拡散モデルベースラインを上回り、測定ノイズ下で最大6dBのPSNR改善を達成する。
コードはhttps://github.com/NVlabs/SMRDで公開されている。
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