Image denoising is of great importance for medical imaging system, since it can improve image quality for disease diagnosis and downstream image analyses. In a variety of applications, dynamic imaging techniques are utilized to capture the time-varying features of the subject, where multiple images are acquired for the same subject at different time points. Although signal-to-noise ratio of each time frame is usually limited by the short acquisition time, the correlation among different time frames can be exploited to improve denoising results with shared information across time frames. With the success of neural networks in computer vision, supervised deep learning methods show prominent performance in single-image denoising, which rely on large datasets with clean-vs-noisy image pairs. Recently, several self-supervised deep denoising models have been proposed, achieving promising results without needing the pairwise ground truth of clean images. In the field of multi-image denoising, however, very few works have been done on extracting correlated information from multiple slices for denoising using self-supervised deep learning methods. In this work, we propose Deformed2Self, an end-to-end self-supervised deep learning framework for dynamic imaging denoising. It combines single-image and multi-image denoising to improve image quality and use a spatial transformer network to model motion between different slices. Further, it only requires a single noisy image with a few auxiliary observations at different time frames for training and inference. Evaluations on phantom and in vivo data with different noise statistics show that our method has comparable performance to other state-of-the-art unsupervised or self-supervised denoising methods and outperforms under high noise levels.
翻译:图像脱色对于医疗成像系统非常重要, 因为它可以提高疾病诊断和下游图像分析的图像质量。 在各种应用中, 动态成像技术被用来捕捉该主题的时间变化特征, 在不同的时间点为同一主题获得多个图像。 虽然每个时间框架的信号对噪音的比例通常因获取时间短而受到限制, 但不同的时间框架之间的关联可以用来改进脱色结果, 并共享时间框架的信息。 随着计算机视野神经网络的成功, 监督的深层次学习方法显示单层图像脱色的显著性能, 而这需要依靠大型的、 清洁的、 鼻子和鼻子图像配对的数据集。 最近, 提出了几个自我监督的深度淡色模型, 实现有希望的结果而不需要干净图像的对面地面真理。 但是, 在多图像淡化领域, 很少有人能够用自我监督的深层次学习方法从多个切片中提取相关信息, 。 在这项工作中, 我们提议在不固定的、 高级的、 高级的图像中, 将一个不固定的、 的、 高级的图像格式化的、 将一个不固定的、 升级的、 演示的、 演示的、 演示的、 演示的、 演示的、 演示的、 演示的、 演示的、 演示的、 演示的、 演示的、 演示的、 演示的、 演示的自我的、 演示的、 演示的、 演示的、 的、 的自我的、 的、 的、 和图像的自我的自我的、 演示的、 的、 演示的自我的、 的、 的、 的、 的、 的、 的、 的、 的、 的、 的、 的、 的、 的、 的、 的、 的、 的、 的、 的、 的、 的、 的、 的、 的、 的、 的、 的、 的、 的、 的、 的、 的、 的、 的、 的、 的、 的、 的、 的、 的、 的、 的、 的、 的、 的、 、 的、 的、 、 的、 的、 的、