論文の概要: Two Datasets Are Better Than One: Method of Double Moments for 3-D Reconstruction in Cryo-EM

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2511.07438v1
• Date: Wed, 12 Nov 2025 01:00:31 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-11-12 20:17:03.322041
• Title: Two Datasets Are Better Than One: Method of Double Moments for 3-D Reconstruction in Cryo-EM
• Title（参考訳）: 2つのデータセットが1より優れている:Cryo-EMの3次元再構成のための二重モーメント法
• Authors: Joe Kileel, Oscar Mickelin, Amit Singer, Sheng Xu,
• Abstract要約: 二重モーメント法(MoDM)と呼ばれる新しいデータ融合フレームワークを導入する。 MoDMは、投影画像の2階モーメントの2つのインスタンスから分子構造を再構成する。 本研究では,2次統計量のみを用いて正確なリカバリを実現する凸緩和に基づくアルゴリズムを開発した。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 7.860722289301566
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Cryo-electron microscopy (cryo-EM) is a powerful imaging technique for reconstructing three-dimensional molecular structures from noisy tomographic projection images of randomly oriented particles. We introduce a new data fusion framework, termed the method of double moments (MoDM), which reconstructs molecular structures from two instances of the second-order moment of projection images obtained under distinct orientation distributions--one uniform, the other non-uniform and unknown. We prove that these moments generically uniquely determine the underlying structure, up to a global rotation and reflection, and we develop a convex-relaxation-based algorithm that achieves accurate recovery using only second-order statistics. Our results demonstrate the advantage of collecting and modeling multiple datasets under different experimental conditions, illustrating that leveraging dataset diversity can substantially enhance reconstruction quality in computational imaging tasks.
• Abstract（参考訳）: クライオ電子顕微鏡(Cryo-EM)は、ランダムな配向粒子のノイズトモグラフィー投影画像から3次元分子構造を再構成する強力なイメージング技術である。 本稿では,2次モーメント法(MoDM)と呼ばれる新しいデータ融合フレームワークを導入し,異なる配向分布下で得られた投影画像の2次モーメントの2つの事例から分子構造を再構成する。 我々は、これらのモーメントが大域回転と反射という基礎構造を一意に決定できることを証明し、二階統計のみを用いて正確なリカバリを実現する凸緩和に基づくアルゴリズムを開発した。 本研究は,異なる実験条件下で複数のデータセットを収集・モデル化することの利点を実証し,データセットの多様性を活用することにより,計算画像タスクの再構成品質を大幅に向上させることができることを示した。

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