Ultra-low Dose CT Image Denoising based on Conditional Denoising Diffusion Probabilistic model

降噪 图像质量 概率逻辑 噪音(视频) 人工智能 图像(数学) 计算机科学 算法 核医学 医学
作者
Qiwei Li,Chen Li,Chenggong Yan,Xiaomei Li,Haixia Li,Tianjing Zhang,Hui Song,Roman Schaffert,Weimin Ye,Fan Yang,Jianwei Ye,Hao Chen
标识
DOI:10.1109/cyberc55534.2022.00041
摘要

Due to repeated examinations of lung nodules by Standard Dose Computed Tomography (SDCT), patients suffer from an increased risk of further cancer deterioration caused by the accumulated X-ray dose. Although radiologist have attempted using Ultra-low dose CT images instead of SDCT for diagnosis, the reduction of CT dose decreases the final reconstructed image quality and seriously hinders diagnosis. To compensate for the reduced image quality, we presents a novel noise reduction approach, conditional Denoising Diffusion Probabilistic Model (c-DDPM), by exploiting the advantages of Diffusion Probabilistic Models (DDPM). c-DDPM applies a 2.5D feature fusion strategy to account for CT spatial details, and constrains the denoising procession, by combining the loss function l 2 and l ssim . We evaluate c-DDPM and a state-of-the-art method CycleGAN, the commercial IMR method and iDose on an actual patients dataset with a total of 170 patients. Objective assessment shows that c-DDPM can suppress the isolated artifacts and generate more compelling ULDCT images with PSNR (35.19±0.73) and SSIM (0.85±0.03). The subjective evaluation performed by radiologists also demonstrates that our approach can effectively improve perceptual image quality, achieving an overall image quality score of 4/5 or above in 88.4% of cases and an image noise score of 4/5 or above in 100% of the cases. Finally, we provides comprehensive empirical evidence showing that in the lung nodule detection task, ULDCT images denoised through c-DDPM my be detected 11% more valid nodules than of CycleGAN.
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
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
HHH发布了新的文献求助10
1秒前
3秒前
林半斤完成签到,获得积分10
3秒前
5秒前
7秒前
失眠亦凝发布了新的文献求助10
11秒前
12秒前
pan应助普通的查查采纳,获得10
13秒前
打打应助Fury采纳,获得10
13秒前
14秒前
在水一方应助aidiresi采纳,获得10
15秒前
ZXJ1009发布了新的文献求助10
16秒前
16秒前
20秒前
朱zhu发布了新的文献求助10
20秒前
zzpj应助老迟到的寒蕾采纳,获得10
21秒前
小达人发布了新的文献求助10
22秒前
屈苞络完成签到 ,获得积分10
24秒前
25秒前
雪青完成签到,获得积分10
27秒前
28秒前
背后的果汁完成签到,获得积分10
28秒前
28秒前
31秒前
个性的紫菜应助djdh采纳,获得10
34秒前
可爱迪应助魔幻的涔雨采纳,获得20
36秒前
浮流少年发布了新的文献求助10
37秒前
37秒前
38秒前
40秒前
我是老大应助奋斗采纳,获得10
41秒前
wenruo发布了新的文献求助20
43秒前
SciGPT应助youbin采纳,获得10
43秒前
橙子不摸鱼完成签到,获得积分10
43秒前
gds完成签到,获得积分10
44秒前
开心语儿发布了新的文献求助30
45秒前
无聊的猫完成签到 ,获得积分10
45秒前
Rainnn发布了新的文献求助10
46秒前
46秒前
jiayourui应助Rainnn采纳,获得10
48秒前
高分求助中
One Man Talking: Selected Essays of Shao Xunmei, 1929–1939 1000
Yuwu Song, Biographical Dictionary of the People's Republic of China 700
[Lambert-Eaton syndrome without calcium channel autoantibodies] 520
Sphäroguß als Werkstoff für Behälter zur Beförderung, Zwischen- und Endlagerung radioaktiver Stoffe - Untersuchung zu alternativen Eignungsnachweisen: Zusammenfassender Abschlußbericht 500
少脉山油柑叶的化学成分研究 430
Revolutions 400
MUL.APIN: An Astronomical Compendium in Cuneiform 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 有机化学 工程类 生物化学 纳米技术 物理 内科学 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 电极 光电子学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 2454727
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2126360
关于积分的说明 5415796
捐赠科研通 1854984
什么是DOI,文献DOI怎么找? 922513
版权声明 562340
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 493597