論文の概要: FD-DiT: Frequency Domain-Directed Diffusion Transformer for Low-Dose CT Reconstruction
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2506.23466v1
- Date: Mon, 30 Jun 2025 02:16:38 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-07-01 21:27:53.891233
- Title: FD-DiT: Frequency Domain-Directed Diffusion Transformer for Low-Dose CT Reconstruction
- Title(参考訳): FD-DiT低線量CT再構成のための周波数領域指向拡散変換器
- Authors: Qiqing Liu, Guoquan Wei, Zekun Zhou, Yiyang Wen, Liu Shi, Qiegen Liu,
- Abstract要約: 低線量CT(LDCT)は、放射線被曝を減らすが、画像のアーチファクトや、量子および電子ノイズによる詳細の喪失に悩まされる。
FD-DiTは、分布がLDCTデータと統計的に一致するまで、ノイズを徐々に導入する拡散戦略に重点を置いている。
次に、ハイブリッドな復調ネットワークを使用して、全体のデータ再構成プロセスを最適化する。
FD-DiTにより再構成されたLDCT画像は,同じ線量レベルでは,最先端の手法に比べて優れたノイズ抑制とアーチファクト抑制を示すことが示された。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 3.980622332603746
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Low-dose computed tomography (LDCT) reduces radiation exposure but suffers from image artifacts and loss of detail due to quantum and electronic noise, potentially impacting diagnostic accuracy. Transformer combined with diffusion models has been a promising approach for image generation. Nevertheless, existing methods exhibit limitations in preserving finegrained image details. To address this issue, frequency domain-directed diffusion transformer (FD-DiT) is proposed for LDCT reconstruction. FD-DiT centers on a diffusion strategy that progressively introduces noise until the distribution statistically aligns with that of LDCT data, followed by denoising processing. Furthermore, we employ a frequency decoupling technique to concentrate noise primarily in high-frequency domain, thereby facilitating effective capture of essential anatomical structures and fine details. A hybrid denoising network is then utilized to optimize the overall data reconstruction process. To enhance the capability in recognizing high-frequency noise, we incorporate sliding sparse local attention to leverage the sparsity and locality of shallow-layer information, propagating them via skip connections for improving feature representation. Finally, we propose a learnable dynamic fusion strategy for optimal component integration. Experimental results demonstrate that at identical dose levels, LDCT images reconstructed by FD-DiT exhibit superior noise and artifact suppression compared to state-of-the-art methods.
- Abstract(参考訳): 低線量CT(LDCT)は放射線被曝を減少させるが、画像のアーチファクトや量子ノイズや電子ノイズによる詳細さの喪失に悩まされ、診断精度に影響を及ぼす可能性がある。
拡散モデルと組み合わせた変換器は、画像生成に有望なアプローチである。
それでも既存の手法では微細な画像の保存に限界がある。
LDCT再構成において,周波数領域指向拡散変換器(FD-DiT)を提案する。
FD-DiTは、分布がLDCTデータと統計的に一致するまで、ノイズを徐々に導入する拡散戦略に重点を置いている。
さらに、周波数分離技術を用いて、主に高周波領域にノイズを集中させ、本質的な解剖学的構造と細部を効果的に捕捉する。
次に、ハイブリッドな復調ネットワークを使用して、全体のデータ再構成プロセスを最適化する。
高周波雑音の認識能力を高めるため,浅層情報の空間性と局所性を活用し,特徴表現を改善するためにスキップ接続を介して伝搬する。
最後に、最適なコンポーネント統合のための学習可能な動的融合戦略を提案する。
FD-DiTにより再構成されたLDCT画像は,同じ線量レベルでは,最先端の手法に比べて優れたノイズ抑制とアーチファクト抑制を示すことが示された。
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