With the advent of advances in self-supervised learning, paired clean-noisy data are no longer required in deep learning-based image denoising. However, existing blind denoising methods still require the assumption with regard to noise characteristics, such as zero-mean noise distribution and pixel-wise noise-signal independence; this hinders wide adaptation of the method in the medical domain. On the other hand, unpaired learning can overcome limitations related to the assumption on noise characteristics, which makes it more feasible for collecting the training data in real-world scenarios. In this paper, we propose a novel image denoising scheme, Interdependent Self-Cooperative Learning (ISCL), that leverages unpaired learning by combining cyclic adversarial learning with self-supervised residual learning. Unlike the existing unpaired image denoising methods relying on matching data distributions in different domains, the two architectures in ISCL, designed for different tasks, complement each other and boost the learning process. To assess the performance of the proposed method, we conducted extensive experiments in various biomedical image degradation scenarios, such as noise caused by physical characteristics of electron microscopy (EM) devices (film and charging noise), and structural noise found in low-dose computer tomography (CT). We demonstrate that the image quality of our method is superior to conventional and current state-of-the-art deep learning-based image denoising methods, including supervised learning.


翻译:随着自我监督学习的进展的到来,在深层次的基于学习的图像中,不再需要对齐清洁的数据。然而,现有的盲目分解方法仍然需要关于噪音特性的假设,例如零平均值的噪音分布和像素的噪声信号独立;这妨碍了医疗领域对这种方法的广泛调整。另一方面,无节制的学习可以克服与噪音特性假设有关的限制,这使得在现实世界情景中收集培训数据更加可行。在本文中,我们提出一个新的图像分解方案,即相互依存的自我合作学习(ISCL),通过将周期性对抗性学习与自我监督的残余学习相结合,来利用无节制的学习。与现有的依赖在不同领域匹配数据分布的未受封化的图像分解方法不同,ISCL的两种结构是为不同任务设计的,相互补充和促进学习过程。为了评估拟议方法的绩效,我们在各种生物医学图像降解假设方案中进行了广泛的实验,例如将循环对抗性对抗性学习与自我监督的残余学习方法相结合(我们所找到的磁感测测测到电磁系统中,即电磁感测测测测到高压的系统系统-摄像学方法)。

0
下载
关闭预览

相关内容

图像降噪是图像处理中的专业术语。现实中的数字图像在数字化和传输过程中常受到成像设备与外部环境噪声干扰等影响,称为含噪图像或噪声图像。减少数字图像中噪声的过程称为图像降噪,有时候又称为图像去噪。
100+篇《自监督学习(Self-Supervised Learning)》论文最新合集
专知会员服务
161+阅读 · 2020年3月18日
【强化学习资源集合】Awesome Reinforcement Learning
专知会员服务
93+阅读 · 2019年12月23日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
57+阅读 · 2019年10月17日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
144+阅读 · 2019年10月12日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
23+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
25+阅读 · 2019年5月18日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
41+阅读 · 2019年1月3日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
Hierarchical Imitation - Reinforcement Learning
CreateAMind
19+阅读 · 2018年5月25日
【论文】变分推断(Variational inference)的总结
机器学习研究会
39+阅读 · 2017年11月16日
Auto-Encoding GAN
CreateAMind
7+阅读 · 2017年8月4日
Slimmable Generative Adversarial Networks
Arxiv
3+阅读 · 2020年12月10日
Arxiv
11+阅读 · 2020年8月3日
Adversarial Transfer Learning
Arxiv
12+阅读 · 2018年12月6日
Arxiv
5+阅读 · 2018年10月11日
Arxiv
7+阅读 · 2018年1月21日
Arxiv
9+阅读 · 2018年1月4日
VIP会员
相关VIP内容
100+篇《自监督学习(Self-Supervised Learning)》论文最新合集
专知会员服务
161+阅读 · 2020年3月18日
【强化学习资源集合】Awesome Reinforcement Learning
专知会员服务
93+阅读 · 2019年12月23日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
57+阅读 · 2019年10月17日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
144+阅读 · 2019年10月12日
相关资讯
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
23+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
25+阅读 · 2019年5月18日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
41+阅读 · 2019年1月3日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
Hierarchical Imitation - Reinforcement Learning
CreateAMind
19+阅读 · 2018年5月25日
【论文】变分推断(Variational inference)的总结
机器学习研究会
39+阅读 · 2017年11月16日
Auto-Encoding GAN
CreateAMind
7+阅读 · 2017年8月4日
相关论文
Slimmable Generative Adversarial Networks
Arxiv
3+阅读 · 2020年12月10日
Arxiv
11+阅读 · 2020年8月3日
Adversarial Transfer Learning
Arxiv
12+阅读 · 2018年12月6日
Arxiv
5+阅读 · 2018年10月11日
Arxiv
7+阅读 · 2018年1月21日
Arxiv
9+阅读 · 2018年1月4日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员