Fast-DDPM: Fast Denoising Diffusion Probabilistic Models for Medical Image-to-Image Generation

计算机科学 概率逻辑 图像去噪 图像(数学) 人工智能 计算机视觉 医学影像学 图像处理 降噪 扩散 模式识别(心理学) 算法 物理 热力学
作者
Hongxu Jiang,Muhammad Imran,Teng Zhang,Yuyin Zhou,Muxuan Liang,Kuang Gong,Wei Shao
出处
期刊:IEEE Journal of Biomedical and Health Informatics [Institute of Electrical and Electronics Engineers]
卷期号:29 (10): 7326-7335 被引量:58
标识
DOI:10.1109/jbhi.2025.3565183
摘要

Denoising diffusion probabilistic models (DDPMs) have achieved unprecedented success in computer vision. However, they remain underutilized in medical imaging, a field crucial for disease diagnosis and treatment planning. This is primarily due to the high computational cost associated with the use of large number of time steps (e.g., 1,000) in diffusion processes. Training a diffusion model on medical images typically takes days to weeks, while sampling each image volume takes minutes to hours. To address this challenge, we introduce Fast-DDPM, a simple yet effective approach capable of simultaneously improving training speed, sampling speed, and generation quality. Unlike DDPM, which trains the image denoiser across 1,000 time steps, Fast-DDPM trains and samples using only 10 time steps. The key to our method lies in aligning the training and sampling procedures to optimize time-step utilization. Specifically, we introduced two efficient noise schedulers with 10 time steps: one with uniform time step sampling and another with non-uniform sampling. We evaluated Fast-DDPM across three medical image-to-image generation tasks: multi-image super-resolution, image denoising, and image-to-image translation. Fast-DDPM outperformed DDPM and current state-of-the-art methods based on convolutional networks and generative adversarial networks in all tasks. Additionally, Fast-DDPM reduced the training time to 0.2× and the sampling time to 0.01× compared to DDPM.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
月亮快打烊吖完成签到 ,获得积分10
1秒前
嵇南露完成签到,获得积分10
1秒前
2秒前
阿布与小佛完成签到 ,获得积分10
2秒前
3秒前
救赎之道完成签到 ,获得积分10
3秒前
爱笑的胡萝卜完成签到,获得积分10
3秒前
fan完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
希望天下0贩的0应助弎夜采纳,获得10
4秒前
小糊涂神发布了新的文献求助10
4秒前
桐桐应助震动的绿竹采纳,获得10
4秒前
无花果应助韦智杰采纳,获得10
4秒前
5秒前
不安的米老鼠完成签到,获得积分10
5秒前
米米完成签到,获得积分10
6秒前
认真的纸飞机完成签到 ,获得积分10
6秒前
中杯西瓜冰完成签到,获得积分10
6秒前
缓慢沁完成签到,获得积分10
6秒前
今后应助貔貅采纳,获得10
6秒前
B4完成签到,获得积分10
7秒前
高海龙完成签到,获得积分10
8秒前
学术laji发布了新的文献求助10
8秒前
欧阳完成签到,获得积分10
9秒前
清野完成签到,获得积分10
9秒前
赵小米完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
9秒前
闪闪星星完成签到,获得积分10
9秒前
10秒前
10秒前
Tian完成签到,获得积分10
10秒前
WeiSONG完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
没什么大不了完成签到 ,获得积分10
11秒前
lalaland应助Huyang采纳,获得200
11秒前
眯眯眼的鸽子完成签到,获得积分10
12秒前
研友_Z1eDgZ发布了新的文献求助10
13秒前
13秒前
13秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Prompt Engineering for Clinicians: Harnessing AI in Everyday Medical Practice 600
University Physics for the Life Sciences 500
REAL-WORLD EFFICACY AND GENOMIC LANDSCAPE OF POLATUZUMA VEDOTIN-BASED FIRST-LINE THERAPY IN DIFFUSE LARGE B-CELL LYMPHOMA: A FOCUS ON TP53 MUTATIONS AND TREATMENT RESPONSE 500
Handbook of Luminescence Dating 500
Safety Pharmacology 500
《KNN基无铅压电陶瓷电学性能优化与物理机理研究》 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 计算机科学 化学工程 生物化学 物理 内科学 复合材料 催化作用 光电子学 物理化学 电极 细胞生物学 基因 遗传学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6951482
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8635612
关于积分的说明 18310753
捐赠科研通 6393827
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3082063
关于科研通互助平台的介绍 2127231
邀请新用户注册赠送积分活动 2058938