Microscopy images often suffer from high levels of noise, which can hinder further analysis and interpretation. Content-aware image restoration (CARE) methods have been proposed to address this issue, but they often require large amounts of training data and suffer from over-fitting. To overcome these challenges, we propose a novel framework for few-shot microscopy image denoising. Our approach combines a generative adversarial network (GAN) trained via contrastive learning (CL) with two structure preserving loss terms (Structural Similarity Index and Total Variation loss) to further improve the quality of the denoised images using little data. We demonstrate the effectiveness of our method on three well-known microscopy imaging datasets, and show that we can drastically reduce the amount of training data while retaining the quality of the denoising, thus alleviating the burden of acquiring paired data and enabling few-shot learning. The proposed framework can be easily extended to other image restoration tasks and has the potential to significantly advance the field of microscopy image analysis.


翻译:显微镜图像通常受到高水平的噪声干扰,这可能会妨碍后续分析和解释。针对这个问题,提出了内容感知图像修复(CARE)方法,但它们通常需要大量的训练数据并且容易出现过拟合。为了克服这些挑战,我们提出了一种新的框架,用于小样本显微镜图像去噪。我们的方法将通过对比学习(CL)训练的生成对抗网络(GAN)与两个结构保留的损失项(结构相似性指数和总变分损失)相结合,以使用较少的数据进一步提高去噪图像的质量。我们在三个著名的显微成像数据集上展示了我们的方法的有效性,并表明我们可以显著减少训练数据的数量,同时保持去噪的质量,从而减轻获取成对数据的负担并实现小样本学习。所提出的框架可以轻松扩展到其他图像修复任务,并具有显着推进显微镜图像分析领域的潜力。

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