論文の概要: Conditional Diffusion Posterior Alignment for Sparse-View CT Reconstruction
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2604.21960v1
- Date: Thu, 23 Apr 2026 14:09:13 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-04-27 15:36:26.219674
- Title: Conditional Diffusion Posterior Alignment for Sparse-View CT Reconstruction
- Title(参考訳): Sparse-View CT 再建のための条件拡散後アライメント
- Authors: Luis Barba, Johannes Kirschner, Benjamin Bejar,
- Abstract要約: スケーラブルな3次元スパースCT再構成を実現するために,CDPA(Conditional Posterior Alignment)を提案する。
2次元U-Net拡散モデルが初期3次元再構成に条件付けされ、スライス間の一貫性が向上する。
合成および実コーンビームCT(CBCT)データを用いた実験は,最先端の性能を示す。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 4.107377779783183
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Computed Tomography (CT) is a widely used imaging modality in medical and industrial applications. To limit radiation exposure and measurement time, there is a growing interest in sparse-view CT, where the number of projection views is significantly reduced. Deep neural networks have shown great promise in improving reconstruction quality in sparse-view CT, especially generative diffusion models. However, these methods struggle to scale to large 3D volumes due to several reasons: (i) the high memory and computational requirements of 3D models, (ii) the lack of large 3D training datasets, and (iii) the inconsistencies across slices when using 2D models independently on each slice. We overcome these limitations and scale diffusion-based sparse-view CT reconstruction to large 3D volumes by combining conditional diffusion with explicit data consistency. We propose Conditional Diffusion Posterior Alignment (CDPA) to enable scalable 3D sparse-view CT reconstruction. A 2D U-Net diffusion model is conditioned on an initial 3D reconstruction to improve inter-slice consistency, combined with data-consistency alignment to match measured projections. Experiments on synthetic and real Cone Beam CT (CBCT) data show state-of-the-art performance, with ablations that confirm the synergistic effects of the proposed pipeline. Finally, we show that the same principles also strengthen fast denoising U-Nets, yielding near-diffusion quality at a fraction of the computational cost.
- Abstract(参考訳): CT(Computerd Tomography)は、医療・産業分野で広く用いられている画像モダリティである。
照射露光時間と測定時間を制限するため、プロジェクションビューの数が大幅に減少するスパースビューCTへの関心が高まっている。
深層ニューラルネットワークは、スパースビューCT、特に生成拡散モデルにおける再構成品質の改善に大きな期待を示している。
しかし、これらの手法は、いくつかの理由により、大規模な3Dボリュームにスケールするのに苦労している。
(i)3次元モデルの高メモリ・計算要求
(二)大規模な3Dトレーニングデータセットの欠如、及び
(3)スライス毎に独立して2次元モデルを使用する場合の不整合
我々はこれらの制限を克服し、条件付き拡散と明示的なデータの整合性を組み合わせることで、拡散に基づくスパースビューCTを大規模3次元ボリュームに拡張する。
スケーラブルな3次元スパースCT再構成を実現するための条件拡散後アライメント(CDPA)を提案する。
2次元U-Net拡散モデルが初期3次元再構成に条件付けされ,データ一貫性とデータ一貫性の整合性が改善された。
合成および実コーンビームCT(CBCT)データを用いた実験は、提案したパイプラインの相乗効果を裏付けるアブレーションにより、最先端の性能を示す。
最後に、同じ原理が高速なU-Netのデノベーションを強化し、計算コストのごく一部でほぼ拡散品質が得られることを示す。
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