A novel structured dictionary for fast processing of 3D medical images, with application to computed tomography restoration and denoising
Notice bibliographique
Résumé
Sparse representation of signals in learned overcomplete dictionaries has proven to be a powerful tool with applications in denoising, restoration, compression, reconstruction, and more. Recent research has shown that learned overcomplete dictionaries can lead to better results than analytical dictionaries such as wavelets in almost all image processing applications. However, a major disadvantage of these dictionaries is that their learning and usage is very computationally intensive. In particular, finding the sparse representation of a signal in these dictionaries requires solving an optimization problem that leads to very long computational times, especially in 3D image processing. Moreover, the sparse representation found by greedy algorithms is usually sub-optimal. In this paper, we propose a novel two-level dictionary structure that improves the performance and the speed of standard greedy sparse coding methods. The first (i.e., the top) level in our dictionary is a fixed orthonormal basis, whereas the second level includes the atoms that are learned from the training data. We explain how such a dictionary can be learned from the training data and how the sparse representation of a new signal in this dictionary can be computed. As an application, we use the proposed dictionary structure for removing the noise and artifacts in 3D computed tomography (CT) images. Our experiments with real CT images show that the proposed method achieves results that are comparable with standard dictionary-based methods while substantially reducing the computational time.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,002 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».