Reconstructing an image from noisy and incomplete measurements is a central task in several image processing applications. In recent years, state-of-the-art reconstruction methods have been developed based on recent advances in deep learning. Especially for highly underdetermined problems, maintaining data consistency is a key goal. This can be achieved either by iterative network architectures or by a subsequent projection of the network reconstruction. However, for such approaches to be used in safety-critical domains such as medical imaging, the network reconstruction should not only provide the user with a reconstructed image, but also with some level of confidence in the reconstruction. In order to meet these two key requirements, this paper combines deep null-space networks with uncertainty quantification. Evaluation of the proposed method includes image reconstruction from undersampled Radon measurements on a toy CT dataset and accelerated MRI reconstruction on the fastMRI dataset. This work is the first approach to solving inverse problems that additionally models data-dependent uncertainty by estimating an input-dependent scale map, providing a robust assessment of reconstruction quality.


翻译:从含噪且不完整的测量值中重建图像是多个图像处理应用中的核心任务。近年来,基于深度学习的最新进展,人们开发了多种最先进的重建方法。尤其是在高度欠定问题中,保持数据一致性是一个关键目标。这可以通过迭代网络架构或对网络重建结果进行后续投影来实现。然而,对于此类方法在医学成像等安全关键领域的应用,网络重建不仅应向用户提供重建图像,还应提供一定程度的置信度评估。为同时满足这两个关键要求,本文结合了深度零空间网络与不确定性量化方法。所提方法的评估包括在玩具CT数据集上对欠采样Radon测量的图像重建,以及在fastMRI数据集上的加速MRI重建。本研究是首个通过估计输入依赖的尺度图来额外建模数据相关不确定性以解决逆问题的方法,从而提供了对重建质量的稳健评估。

0
下载
关闭预览

相关内容

100+篇《自监督学习(Self-Supervised Learning)》论文最新合集
专知会员服务
167+阅读 · 2020年3月18日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
41+阅读 · 2019年10月9日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
LibRec 精选:推荐系统的常用数据集
LibRec智能推荐
17+阅读 · 2019年2月15日
无监督元学习表示学习
CreateAMind
27+阅读 · 2019年1月4日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
ResNet, AlexNet, VGG, Inception:各种卷积网络架构的理解
全球人工智能
20+阅读 · 2017年12月17日
【推荐】ResNet, AlexNet, VGG, Inception:各种卷积网络架构的理解
机器学习研究会
20+阅读 · 2017年12月17日
国家自然科学基金
5+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
Arxiv
14+阅读 · 2021年3月10日
Arxiv
16+阅读 · 2021年1月27日
Arxiv
11+阅读 · 2020年12月2日
VIP会员
最新内容
博士论文 | 用代码结构感知方法推进代码大模型
专知会员服务
0+阅读 · 19分钟前
《决策模型比较研究》
专知会员服务
8+阅读 · 今天5:16
《美军水下战与海床战概述及本地实施》
专知会员服务
4+阅读 · 今天4:30
面向未来冲突推进陆军情报体制改革
专知会员服务
4+阅读 · 今天4:12
乌克兰纵深打击如何重塑俄罗斯的战略选择
专知会员服务
3+阅读 · 7月24日
俄乌战争中关于中程打击无人机部署的经验启示
相关VIP内容
100+篇《自监督学习(Self-Supervised Learning)》论文最新合集
专知会员服务
167+阅读 · 2020年3月18日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
41+阅读 · 2019年10月9日
相关资讯
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
LibRec 精选:推荐系统的常用数据集
LibRec智能推荐
17+阅读 · 2019年2月15日
无监督元学习表示学习
CreateAMind
27+阅读 · 2019年1月4日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
ResNet, AlexNet, VGG, Inception:各种卷积网络架构的理解
全球人工智能
20+阅读 · 2017年12月17日
【推荐】ResNet, AlexNet, VGG, Inception:各种卷积网络架构的理解
机器学习研究会
20+阅读 · 2017年12月17日
相关基金
国家自然科学基金
5+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员