論文の概要: WAVE-UNET: Wavelength based Image Reconstruction method using attention UNET for OCT images
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2410.04123v1
- Date: Sat, 5 Oct 2024 11:16:10 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-11-02 14:01:04.085866
- Title: WAVE-UNET: Wavelength based Image Reconstruction method using attention UNET for OCT images
- Title(参考訳): WAVE-UNET:OCT画像に対する注意UNETを用いた波長ベース画像再構成手法
- Authors: Maryam Viqar, Erdem Sahin, Violeta Madjarova, Elena Stoykova, Keehoon Hong,
- Abstract要約: 本稿では, ラムダ空間から直接, 高品質なOCT画像を再構成し, 複雑さを軽減するための体系的設計手法WAVE-UNETを提案する。
このフレームワークは、IDFT処理されたラムダ空間フリンジを入力として、アテンションゲーティングと残差接続を持つ修正UNETを使用している。
この方法は、時間複雑度を著しく低減した良質なBスキャンを生成することによって、従来のOCTシステムより一貫して優れる。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 1.0835264351334324
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: In this work, we propose to leverage a deep-learning (DL) based reconstruction framework for high quality Swept-Source Optical Coherence Tomography (SS-OCT) images, by incorporating wavelength ({\lambda}) space interferometric fringes. Generally, the SS-OCT captured fringe is linear in wavelength space and if Inverse Discrete Fourier Transform (IDFT) is applied to extract depth-resolved spectral information, the resultant images are blurred due to the broadened Point Spread Function (PSF). Thus, the recorded wavelength space fringe is to be scaled to uniform grid in wavenumber (k) space using k-linearization and calibration involving interpolations which may result in loss of information along with increased system complexity. Another challenge in OCT is the speckle noise, inherent in the low coherence interferometry-based systems. Hence, we propose a systematic design methodology WAVE-UNET to reconstruct the high-quality OCT images directly from the {\lambda}-space to reduce the complexity. The novel design paradigm surpasses the linearization procedures and uses DL to enhance the realism and quality of raw {\lambda}-space scans. This framework uses modified UNET having attention gating and residual connections, with IDFT processed {\lambda}-space fringes as the input. The method consistently outperforms the traditional OCT system by generating good-quality B-scans with highly reduced time-complexity.
- Abstract(参考訳): 本研究では,高画質なSwept-Source Optical Coherence Tomography(SS-OCT)画像に対して,波長({\lambda})空間干渉縞を取り入れたディープラーニング(DL)ベースの再構成フレームワークを提案する。
一般的に、SS-OCTキャプチャされたフリンジは波長空間において線形であり、逆離散フーリエ変換(IDFT)を適用して深度分解されたスペクトル情報を抽出すると、拡張されたポイントスプレッド機能(PSF)により結果の画像がぼやけてしまう。
したがって、記録された波長空間 fringe は、k-線形化と補間を含む校正により、システムの複雑さの増加とともに情報の損失をもたらす可能性がある波数 (k) 空間の均一格子にスケールされる。
OCTのもう一つの課題は、低コヒーレンス干渉法に基づくシステムに固有のスペックルノイズである。
そこで我々は, WAVE-UNET を用いた設計手法を提案し, 高品質な OCT 画像を {\lambda} 空間から直接再構成し, 複雑さを低減した。
新規の設計パラダイムは線形化手順を超越し、DLを用いて生の {\lambda}-スペーススキャンのリアリズムと品質を高める。
このフレームワークは、IDFT処理された {\lambda}-スペースフリンジを入力として、アテンションゲーティングと残差接続を持つ修正UNETを使用している。
この方法は、時間複雑度を著しく低減した良質なBスキャンを生成することによって、従来のOCTシステムより一貫して優れる。
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