論文の概要: All-In-One Medical Image Restoration via Task-Adaptive Routing
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2405.19769v2
- Date: Fri, 28 Jun 2024 05:25:19 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-07-01 21:05:30.273337
- Title: All-In-One Medical Image Restoration via Task-Adaptive Routing
- Title（参考訳）: タスク適応型ルーティングによるオールインワン医療画像復元
- Authors: Zhiwen Yang, Haowei Chen, Ziniu Qian, Yang Yi, Hui Zhang, Dan Zhao, Bingzheng Wei, Yan Xu,
- Abstract要約: 我々は、単一のユニバーサルモデルで複数の異なるMedIRタスクに対処することを目的とした、オールインワンの医療画像復元の課題に焦点を当てた。
本稿では,タスク適応型ルーティング戦略を提案する。
提案するtextbfAll-in-one textbfMedical textbfImage textbfRestoration (textbfAMIR) ネットワークは、3つのMedIRタスクで最先端のパフォーマンスを実現する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 15.251572254628778
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Although single-task medical image restoration (MedIR) has witnessed remarkable success, the limited generalizability of these methods poses a substantial obstacle to wider application. In this paper, we focus on the task of all-in-one medical image restoration, aiming to address multiple distinct MedIR tasks with a single universal model. Nonetheless, due to significant differences between different MedIR tasks, training a universal model often encounters task interference issues, where different tasks with shared parameters may conflict with each other in the gradient update direction. This task interference leads to deviation of the model update direction from the optimal path, thereby affecting the model's performance. To tackle this issue, we propose a task-adaptive routing strategy, allowing conflicting tasks to select different network paths in spatial and channel dimensions, thereby mitigating task interference. Experimental results demonstrate that our proposed \textbf{A}ll-in-one \textbf{M}edical \textbf{I}mage \textbf{R}estoration (\textbf{AMIR}) network achieves state-of-the-art performance in three MedIR tasks: MRI super-resolution, CT denoising, and PET synthesis, both in single-task and all-in-one settings. The code and data will be available at \href{https://github.com/Yaziwel/All-In-One-Medical-Image-Restoration-via-Task-Adaptive-Routing.git}{https://github.com/Yaziwel/AMIR}.
- Abstract（参考訳）: シングルタスクの医療画像復元(MedIR)は目覚ましい成功をみせたが、これらの手法の限定的な一般化は、幅広い応用に重大な障害をもたらす。
本稿では,単一のユニバーサルモデルを用いて,複数の異なるMedIRタスクに対処することを目的とした,オールインワン医療画像復元の課題に焦点を当てた。
それでも、異なるMedIRタスク間で大きな違いがあるため、ユニバーサルモデルのトレーニングは、共通のパラメータを持つ異なるタスクが勾配更新方向で互いに衝突する可能性のあるタスク干渉問題にしばしば遭遇する。
このタスク干渉は、モデル更新方向を最適経路から逸脱させ、モデルの性能に影響を及ぼす。
この問題に対処するために,タスク適応型ルーティング戦略を提案する。これにより,競合するタスクが空間的,チャネル的に異なるネットワークパスを選択でき,タスク干渉を軽減できる。
実験の結果、MedIRの3つのタスク(MRI超解像、CTデノイング、PET合成)において、単一のタスクとオールインワン設定の両方で、最新のパフォーマンスを実現する。
コードとデータは \href{https://github.com/Yaziwel/All-In-One-Medical-Image-Restoration-via-Task-Adaptive-Routing.git}{https://github.com/Yaziwel/AMIR} で入手できる。
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