清晨好,您是今天最早来到科研通的研友!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您科研之路漫漫前行!

Wavelet-domain frequency-mixing transformer unfolding network for low-dose computed tomography image denoising

计算机断层摄影术 小波 降噪 变压器 混合(物理) 计算机科学 频域 人工智能 图像(数学) 放射科 模式识别(心理学) 计算机视觉 医学 物理 量子力学 电压
作者
Huayu Fan,Miaoxin Lu,Xiangdong Zhang,Zhengliang Ma,Peng Liu,Chaofan Yang,Liang Kong,Rui Chen,Xiangyang Cao
出处
期刊:Quantitative imaging in medicine and surgery [AME Publishing Company]
卷期号:15 (8): 7419-7440
标识
DOI:10.21037/qims-2024-2368
摘要

Low-dose computed tomography (LDCT) has become clinically essential for reducing radiation risks, but image noise remains a major challenge. Although deep learning methods have shown promise in denoising, they often fail to preserve fine structures while suppressing noise, particularly in orthopedic imaging where subtle bone textures are diagnostically critical. This study aimed to develop a wavelet-domain frequency-mixing transformer (FMT) network that simultaneously addresses noise suppression and structural preservation in orthopedic LDCT images, overcoming the limitations of current spatial-domain methods. We developed a novel unfolding network integrating (I) multiscale wavelet decomposition for frequency band-specific processing; (II) FMT blocks for cross-band feature interaction; and (III) physics-based noise modeling for realistic denoising. The model was trained and validated with clinical orthopedic scans from medical centers, with quantitative evaluation according to peak signal-to-noise ratio (PSNR) and structural similarity index (SSIM). Our method achieved superior performance compared to six state-of-the-art approaches, with a mean PSNR of 42.3 dB (improvement of 3.7 dB over baseline) and an SSIM of 0.961 on the test data. Clinical evaluation by three radiologists confirmed the significantly better preservation of trabecular bone patterns (P<0.01). The proposed network establishes a new paradigm for LDCT denoising by explicitly modeling frequency-domain characteristics, demonstrating particular value for orthopedic applications requiring fine structural fidelity. This approach may enable further dose reduction in musculoskeletal imaging without compromising diagnostic quality.
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
liaomr完成签到 ,获得积分10
刚刚
Ryan完成签到 ,获得积分10
24秒前
Doupright完成签到 ,获得积分10
26秒前
yuntong完成签到 ,获得积分0
29秒前
冷静的夏彤发布了新的文献求助200
39秒前
51秒前
荧123456完成签到,获得积分10
53秒前
acacxhm7完成签到 ,获得积分10
55秒前
小蘑菇应助曾经的含烟采纳,获得10
55秒前
荧123456发布了新的文献求助10
57秒前
vitamin完成签到 ,获得积分10
1分钟前
su完成签到 ,获得积分0
1分钟前
zyjsunye完成签到 ,获得积分0
1分钟前
ZL完成签到,获得积分10
1分钟前
奥丁不言语完成签到 ,获得积分10
1分钟前
梦游菌完成签到 ,获得积分10
1分钟前
wood完成签到,获得积分10
1分钟前
Aeeeeeeon完成签到 ,获得积分10
2分钟前
MM完成签到 ,获得积分10
2分钟前
清爽的莆完成签到 ,获得积分10
2分钟前
2分钟前
mzhang2完成签到 ,获得积分10
2分钟前
Tong完成签到,获得积分0
2分钟前
阿俊1212完成签到 ,获得积分10
3分钟前
Dr-Luo完成签到 ,获得积分10
3分钟前
123456完成签到 ,获得积分10
3分钟前
喜乐完成签到 ,获得积分20
3分钟前
田様应助科研通管家采纳,获得10
3分钟前
changfox完成签到,获得积分10
4分钟前
徐涛完成签到 ,获得积分10
4分钟前
lyh发布了新的文献求助10
4分钟前
简奥斯汀完成签到 ,获得积分10
4分钟前
lyh关闭了lyh文献求助
5分钟前
时尚的访琴完成签到 ,获得积分10
5分钟前
幽默的破茧完成签到 ,获得积分10
5分钟前
所所应助Mr采纳,获得10
5分钟前
pokexuejiao完成签到,获得积分10
5分钟前
5分钟前
5分钟前
LLL997926发布了新的文献求助10
5分钟前
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
Les Mantodea de Guyane Insecta, Polyneoptera 2000
The politics of sentencing reform in the context of U.S. mass incarceration 1000
基于非线性光纤环形镜的全保偏锁模激光器研究 800
Pulse width control of a 3-phase inverter with non sinusoidal phase voltages 777
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Research Methods for Applied Linguistics: A Practical Guide 600
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 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6407746
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8226873
关于积分的说明 17449310
捐赠科研通 5460482
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2885549
邀请新用户注册赠送积分活动 1861931
关于科研通互助平台的介绍 1701942