論文の概要: Back-Projection Diffusion: Solving the Wideband Inverse Scattering Problem with Diffusion Models
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2408.02866v3
- Date: Thu, 27 Feb 2025 07:10:32 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-02-28 14:52:15.171986
- Title: Back-Projection Diffusion: Solving the Wideband Inverse Scattering Problem with Diffusion Models
- Title(参考訳): 後方射影拡散:拡散モデルを用いた広帯域逆散乱問題の解法
- Authors: Borong Zhang, Martín Guerra, Qin Li, Leonardo Zepeda-Núñez,
- Abstract要約: 逆散乱写像を用いて広帯域散乱データを用いて屈折率の後方分布を近似するためのエンドツーエンド確率的フレームワークを提案する。
この枠組みは高精度な再構成を行い、条件付き拡散モデルを利用してサンプルを描画し、波動伝播の基礎物理学の対称性を賞賛する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 2.717354728562311
- License:
- Abstract: We present Wideband Back-Projection Diffusion, an end-to-end probabilistic framework for approximating the posterior distribution of the refractive index using the wideband scattering data through the inverse scattering map. This framework produces highly accurate reconstructions, leveraging conditional diffusion models to draw samples, and also honors the symmetries of the underlying physics of wave-propagation. The procedure is factored into two steps, with the first, inspired by the filtered back-propagation formula, transforms data into a physics-based latent representation, while the second learns a conditional score function conditioned on this latent representation. These two steps individually obey their associated symmetries and are amenable to compression by imposing the rank structure found in the filtered back-projection formula. Empirically, our framework has both low sample and computational complexity, with its number of parameters scaling only sub-linearly with the target resolution, and has stable training dynamics. It provides sharp reconstructions effortlessly and is capable of recovering even sub-Nyquist features in the multiple-scattering regime.
- Abstract(参考訳): 逆散乱マップを用いた広帯域散乱データを用いて屈折率の後方分布を近似する,エンドツーエンドの確率的フレームワークであるワイドバンドバックプロジェクション拡散を提案する。
この枠組みは高精度な再構成を行い、条件付き拡散モデルを利用してサンプルを描画し、波動伝播の基礎物理学の対称性を賞賛する。
手順は2つのステップに分解され、第1のステップはフィルタされたバックプロパゲーション式にインスパイアされ、データを物理ベースの潜在表現に変換し、第2のステップは、この潜在表現に条件付きスコア関数を学習する。
これらの2つのステップは、それぞれの対称性にそれぞれ従い、フィルタされた後方射影公式に見られる階数構造を付与することで圧縮に対処できる。
実験的に、我々のフレームワークはサンプルと計算の複雑さが低く、パラメータの数はターゲットの解像度とサブ線形にしかスケーリングせず、安定したトレーニングダイナミクスを持つ。
鋭い復元を努力なく提供し、マルチ散乱方式でNyquist以下の特徴を回復することができる。
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