論文の概要: Learned Image Compression and Restoration for Digital Pathology
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2503.23862v2
- Date: Tue, 01 Apr 2025 03:06:51 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-04-02 10:23:43.016182
- Title: Learned Image Compression and Restoration for Digital Pathology
- Title(参考訳): デジタル病理学における画像圧縮と復元の学習
- Authors: SeonYeong Lee, EonSeung Seong, DongEon Lee, SiYeoul Lee, Yubin Cho, Chunsu Park, Seonho Kim, MinKyung Seo, YoungSin Ko, MinWoo Kim,
- Abstract要約: デジタル病理画像は医療診断において重要な役割を担っているが、その超高解像度と大きなファイルサイズは、ストレージ、トランスミッション、リアルタイム可視化に重大な課題をもたらす。
スライド画像全体(WSI)に特化して設計された新しいディープラーニングベースの画像圧縮フレームワークCLERICを提案する。
CLERICは学習可能なリフトスキームと高度な畳み込み技術を統合し、重要な病理情報を保存しながら圧縮効率を向上させる。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 3.7263231077138608
- License:
- Abstract: Digital pathology images play a crucial role in medical diagnostics, but their ultra-high resolution and large file sizes pose significant challenges for storage, transmission, and real-time visualization. To address these issues, we propose CLERIC, a novel deep learning-based image compression framework designed specifically for whole slide images (WSIs). CLERIC integrates a learnable lifting scheme and advanced convolutional techniques to enhance compression efficiency while preserving critical pathological details. Our framework employs a lifting-scheme transform in the analysis stage to decompose images into low- and high-frequency components, enabling more structured latent representations. These components are processed through parallel encoders incorporating Deformable Residual Blocks (DRB) and Recurrent Residual Blocks (R2B) to improve feature extraction and spatial adaptability. The synthesis stage applies an inverse lifting transform for effective image reconstruction, ensuring high-fidelity restoration of fine-grained tissue structures. We evaluate CLERIC on a digital pathology image dataset and compare its performance against state-of-the-art learned image compression (LIC) models. Experimental results demonstrate that CLERIC achieves superior rate-distortion (RD) performance, significantly reducing storage requirements while maintaining high diagnostic image quality. Our study highlights the potential of deep learning-based compression in digital pathology, facilitating efficient data management and long-term storage while ensuring seamless integration into clinical workflows and AI-assisted diagnostic systems. Code and models are available at: https://github.com/pnu-amilab/CLERIC.
- Abstract(参考訳): デジタル病理画像は医療診断において重要な役割を担っているが、その超高解像度と大きなファイルサイズは、ストレージ、トランスミッション、リアルタイム可視化に重大な課題をもたらす。
これらの問題に対処するために,スライド画像全体(WSI)に特化して設計された,新しいディープラーニングベースの画像圧縮フレームワークであるCLERICを提案する。
CLERICは学習可能なリフトスキームと高度な畳み込み技術を統合し、重要な病理情報を保存しながら圧縮効率を向上させる。
本フレームワークでは,画像の低周波成分と高周波成分に分解するために,解析段階でのリフト・スキーム変換を用いて,より構造化された潜在表現を実現する。
これらのコンポーネントは、Deformable Residual Blocks (DRB)とRecurrent Residual Blocks (R2B)を組み込んだ並列エンコーダによって処理され、特徴抽出と空間適応性を改善する。
合成段階は、画像再構成に逆リフト変換を適用し、微細組織構造の高忠実な復元を確実にする。
我々は,デジタル病理画像データセット上でCLERICを評価し,その性能を最先端の学習画像圧縮(lic)モデルと比較した。
実験の結果,CLERICは高い速度歪み(RD)性能を実現し,高い画像品質を維持しつつ,ストレージ要求を著しく低減することがわかった。
本研究は、デジタル病理学における深層学習に基づく圧縮の可能性を強調し、効率的なデータ管理と長期記憶を容易にするとともに、臨床ワークフローやAI支援診断システムへのシームレスな統合を保証する。
コードとモデルは、https://github.com/pnu-amilab/CLERIC.comで入手できる。
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