Sparse-view computed tomography (SVCT) reconstruction aims to acquire CT images based on sparsely-sampled measurements. It allows the subjects exposed to less ionizing radiation, reducing the lifetime risk of developing cancers. Recent researches employ implicit neural representation (INR) techniques to reconstruct CT images from a single SV sinogram. However, due to ill-posedness, these INR-based methods may leave considerable ``holes'' (i.e., unmodeled spaces) in their fields, leading to sub-optimal results. In this paper, we propose the Coordinate-based Continuous Projection Field (CoCPF), which aims to build hole-free representation fields for SVCT reconstruction, achieving better reconstruction quality. Specifically, to fill the holes, CoCPF first employs the stripe-based volume sampling module to broaden the sampling regions of Radon transformation from rays (1D space) to stripes (2D space), which can well cover the internal regions between SV projections. Then, by feeding the sampling regions into the proposed differentiable rendering modules, the holes can be jointly optimized during training, reducing the ill-posed levels. As a result, CoCPF can accurately estimate the internal measurements between SV projections (i.e., DV sinograms), producing high-quality CT images after re-projection. Extensive experiments on simulated and real projection datasets demonstrate that CoCPF outperforms state-of-the-art methods for 2D and 3D SVCT reconstructions under various projection numbers and geometries, yielding fine-grained details and fewer artifacts. Our code will be publicly available.


翻译:稀疏视图计算机断层扫描(SVCT)重建旨在基于稀疏采样测量获取CT图像。该方法可使受检者暴露于更少的电离辐射,从而降低罹患癌症的终身风险。近期研究采用隐式神经表示(INR)技术从单幅SV正弦图重建CT图像。然而,由于问题的不适定性,这些基于INR的方法可能在其表示场中留下显著的“空洞”(即未建模空间),导致次优结果。本文提出基于坐标的连续投影场(CoCPF),旨在为SVCT重建构建无空洞的表示场,以获得更优的重建质量。具体而言,为填补空洞,CoCPF首先采用基于条带的体采样模块,将拉东变换的采样区域从射线(一维空间)扩展至条带(二维空间),从而充分覆盖SV投影间的内部区域。随后,通过将采样区域输入至所提出的可微分渲染模块,空洞可在训练过程中被联合优化,从而降低问题的不适定程度。最终,CoCPF能够准确估计SV投影间的内部测量值(即DV正弦图),并通过重投影生成高质量CT图像。在模拟和真实投影数据集上的大量实验表明,在不同投影数量和几何配置下,CoCPF在二维和三维SVCT重建任务中均优于现有先进方法,能生成更精细的细节和更少的伪影。我们的代码将公开提供。

0
下载
关闭预览

相关内容

Linux导论,Introduction to Linux,96页ppt
专知会员服务
82+阅读 · 2020年7月26日
FlowQA: Grasping Flow in History for Conversational Machine Comprehension
专知会员服务
34+阅读 · 2019年10月18日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
60+阅读 · 2019年10月17日
《DeepGCNs: Making GCNs Go as Deep as CNNs》
专知会员服务
32+阅读 · 2019年10月17日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
164+阅读 · 2019年10月12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
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2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
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
From Softmax to Sparsemax-ICML16(1)
KingsGarden
74+阅读 · 2016年11月26日
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
47+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015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
2+阅读 · 2014年12月31日
Arxiv
20+阅读 · 2019年9月7日
VIP会员
最新内容
无人机自主控制与人工智能:系统性综述
专知会员服务
2+阅读 · 今天7:25
巡飞弹与反无人机系统——现代战场的两大支柱
专知会员服务
1+阅读 · 今天6:54
《打造“黄金舰队”》57页报告
专知会员服务
1+阅读 · 今天6:52
《北约数字教官网络发展路径》128页报告
专知会员服务
1+阅读 · 今天6:33
ECCV 2026 | MIMFlow:MIM与归一化流统一图像生成
专知会员服务
6+阅读 · 6月25日
网状网络及其在军事领域的运用
专知会员服务
7+阅读 · 6月25日
无美国参与的欧洲战争方式(万字长文)
专知会员服务
8+阅读 · 6月25日
《国防领域敏感性分析白皮书》
专知会员服务
9+阅读 · 6月25日
综述 | 从问答到任务完成:Agent系统与Harness设计
Agentic RL:框架、实践与长程智能体训练
专知会员服务
10+阅读 · 6月24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
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
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2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
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
From Softmax to Sparsemax-ICML16(1)
KingsGarden
74+阅读 · 2016年11月26日
相关基金
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
47+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015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
2+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员