High-resolution (HR) MRI is critical in assisting the doctor's diagnosis and image-guided treatment but is highly time-consuming and costly to acquire. Therefore, deep learning-based super-resolution reconstruction (SRR) has been investigated to generate super-resolution images from low-resolution (LR) images. Training such neural networks requires authentic HR and LR image pairs, which are difficult to acquire due to patient movement during and between the acquisitions of LR and HR images. Rigid movements of hard tissues can be corrected with image registration. In contrast, the alignment of deformed soft tissues is challenging, making it impractical to train neural networks with authentic HR and LR image pairs. Existing studies in the literature focused on SRR using authentic HR images and down-sampled synthetic LR images. Yet, the difference in degradation representations between synthetic and authentic LR images suppresses the quality of SRR from authentic LR images. In this work, we propose a novel Unsupervised Degradation Adaptation Network (UDEAN) to mitigate this problem. Our network consists of the degradation learning network and the SRR network. The degradation learning network down-samples the HR images by addressing the degradation representation of the misaligned or unpaired LR images. The SRR network learns the mapping from the down-sampled HR images to the original ones. Experimental results show that our method outperforms state-of-the-art networks and can potentially be applied in real clinical settings.


翻译:高分辨率(HR)MRI对于辅助医生诊断和图像引导治疗至关重要,但获取过程耗时且成本高昂。为此,基于深度学习的超分辨率重建(SRR)方法被研究用于从低分辨率(LR)图像生成超分辨率图像。训练此类神经网络需要真实的HR和LR图像对,但由于患者在一次LR与HR图像采集期间及之间的运动,这类图像对难以获取。硬组织的刚性运动可通过图像配准校正,而变形软组织的对齐则较为困难,这使得使用真实HR和LR图像对训练神经网络不切实际。现有文献研究主要集中于利用真实HR图像与降采样合成LR图像进行SRR,但合成LR图像与真实LR图像之间降解表征的差异限制了基于真实LR图像的SRR质量。本研究提出一种新颖的无监督降解自适应网络(UDEAN)以缓解该问题。该网络包含降解学习网络与SRR网络:降解学习网络通过处理未对齐或未配对LR图像的降解表征对HR图像进行降采样,而SRR网络则学习从降采样后的HR图像到原始HR图像的映射。实验结果表明,该方法性能优于现有最优网络,并具备在真实临床环境中应用的潜力。

0
下载
关闭预览

相关内容

Networking:IFIP International Conferences on Networking。 Explanation:国际网络会议。 Publisher:IFIP。 SIT: http://dblp.uni-trier.de/db/conf/networking/index.html
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
60+阅读 · 2019年10月17日
[综述]深度学习下的场景文本检测与识别
专知会员服务
78+阅读 · 2019年10月10日
机器学习入门的经验与建议
专知会员服务
94+阅读 · 2019年10月10日
VCIP 2022 Call for Demos
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年6月6日
ACM TOMM Call for Papers
CCF多媒体专委会
2+阅读 · 2022年3月23日
AIART 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年2月13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
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
vae 相关论文 表示学习 1
CreateAMind
12+阅读 · 2018年9月6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
5+阅读 · 2012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
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
Meta-Transfer Learning for Zero-Shot Super-Resolution
Arxiv
43+阅读 · 2020年2月27日
VIP会员
最新内容
学习数据的几何:形状空间分析数学综述
专知会员服务
7+阅读 · 6月17日
定向能反无人机系统最新发展动态
专知会员服务
7+阅读 · 6月17日
从燃煤战舰到算法战争:水面指挥的永恒要求
专知会员服务
6+阅读 · 6月17日
相关资讯
VCIP 2022 Call for Demos
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年6月6日
ACM TOMM Call for Papers
CCF多媒体专委会
2+阅读 · 2022年3月23日
AIART 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年2月13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
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
vae 相关论文 表示学习 1
CreateAMind
12+阅读 · 2018年9月6日
相关基金
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
5+阅读 · 2012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
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