MASCU-Net: Memory-Augmented Adaptive Shrinkage Cascading Unfolding Network for Interpretable Sparse-View CT Reconstruction

计算机科学 收缩率 特征(语言学) 人工智能 适应性 忠诚 模式识别(心理学) 代表(政治) 迭代重建 算法 极限(数学) 人工神经网络 刚度(电磁) 高保真 计算机视觉 趋同(经济学) 断层摄影术 迭代法 质量(理念) 重建算法 成像体模 衰退 信号重构 深层神经网络
作者
Mu Hu,Guoqiang Xiao
出处
期刊:Measurement Science and Technology [IOP Publishing]
标识
DOI:10.1088/1361-6501/ae2b1f
摘要

Abstract Sparse-view computed tomography (CT) reduces X-ray exposure while maintaining diagnostic accuracy, but conventional reconstruction methods suffer severe artifacts under highly undersampled projections. Deep unfolding networks (DUNs) improve reconstruction quality with interpretability, yet existing DUN-based methods have two limitations: (1) each iterative stage uses only single-channel inputs and outputs, which limits the representation of complex anatomical structures and weakens feature transfer across stages, resulting in structural detail loss; (2) reliance on short-term connections between adjacent stages makes it difficult to capture long-range dependencies, leading to the fading of early high-frequency features such as edges and fine anatomical details; (3) fixed thresholds in l1-regularized frameworks limit adaptability to variations in tissue density and anatomical complexity. To address these challenges, we propose the Memory-Augmented Adaptive Shrinkage Cascading Unfolding Network (MASCU-Net). MASCU-Net incorporates a Side-Information (SI) mechanism and a Cross-stage Memory-Enhancement Module (CMEM) to optimize inter-stage information flow, enhance adjacent-stage feature interaction, and establish hierarchical long-range dependencies. Furthermore, a Content-Aware Adaptive Threshold Module (CATM) dynamically adjusts shrinkage thresholds according to input features, overcoming the rigidity of fixed thresholds. Extensive experiments demonstrate that MASCU-Net achieves superior reconstruction fidelity and quantitative performance, consistently outperforming state-of-the-art methods under various sparse-view configurations.

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
李雅琳发布了新的文献求助10
刚刚
独特智宸关注了科研通微信公众号
2秒前
鲤跃发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
酷波er应助开朗皮皮虾采纳,获得10
2秒前
54发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
xiaohe应助吕培森采纳,获得10
3秒前
研友_rLmMYL完成签到,获得积分10
3秒前
joestar完成签到,获得积分10
4秒前
5秒前
5秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
5秒前
自觉秋完成签到,获得积分10
5秒前
唐山夕发布了新的文献求助10
5秒前
英俊的铭应助yuhong采纳,获得10
5秒前
5秒前
桐桐应助听话的青荷采纳,获得10
6秒前
高贵花瓣发布了新的文献求助10
6秒前
7秒前
sophielanlan发布了新的文献求助10
7秒前
bkagyin应助夏夏采纳,获得10
8秒前
8秒前
Dynia发布了新的文献求助30
8秒前
8秒前
大模型应助Jerry采纳,获得10
9秒前
hanjresearch完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
艾因兹怀斯完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
大模型应助任罗川采纳,获得10
9秒前
科研通AI6应助玉七采纳,获得10
10秒前
科研通AI6应助111采纳,获得10
10秒前
杨杨发布了新的文献求助10
11秒前
123发布了新的文献求助10
12秒前
12秒前
共享精神应助wanwuzhumu采纳,获得10
12秒前
小烊发布了新的文献求助10
12秒前
思源应助寒来暑往采纳,获得10
12秒前
李健应助sandy采纳,获得30
12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
Encyclopedia of Reproduction Third Edition 3000
Comprehensive Methanol Science Production, Applications, and Emerging Technologies 2000
化妆品原料学 1000
《药学类医疗服务价格项目立项指南(征求意见稿)》 1000
1st Edition Sports Rehabilitation and Training Multidisciplinary Perspectives By Richard Moss, Adam Gledhill 600
nephSAP® Nephrology Self-Assessment Program - Hypertension The American Society of Nephrology 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5632146
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4726435
关于积分的说明 14981405
捐赠科研通 4790127
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2558203
邀请新用户注册赠送积分活动 1518601
关于科研通互助平台的介绍 1479045