Registration networks have shown great application potentials in medical image analysis. However, supervised training methods have a great demand for large and high-quality labeled datasets, which is time-consuming and sometimes impractical due to data sharing issues. Unsupervised image registration algorithms commonly employ intensity-based similarity measures as loss functions without any manual annotations. These methods estimate the parameterized transformations between pairs of moving and fixed images through the optimization of the network parameters during training. However, these methods become less effective when the image quality varies, e.g., some images are corrupted by substantial noise or artifacts. In this work, we propose a novel approach based on a low-rank representation, i.e., Regnet-LRR, to tackle the problem. We project noisy images into a noise-free low-rank space, and then compute the similarity between the images. Based on the low-rank similarity measure, we train the registration network to predict the dense deformation fields of noisy image pairs. We highlight that the low-rank projection is reformulated in a way that the registration network can successfully update gradients. With two tasks, i.e., cardiac and abdominal intra-modality registration, we demonstrate that the low-rank representation can boost the generalization ability and robustness of models as well as bring significant improvements in noisy data registration scenarios.


翻译:在医学图像分析中,注册网络显示出巨大的应用潜力。然而,受监督的培训方法对大型和高品质的标签数据集的需求很大,由于数据共享问题,这种数据集耗费时间,有时不切实际。未经监督的图像登记算法通常使用基于强度的类似措施作为损失功能,而没有任何手动说明。这些方法通过优化网络参数来估计移动图像和固定图像之间的参数转换。然而,当图像质量不同时,这些方法就变得不那么有效,例如,有些图像被大量噪音或文物腐蚀。在这项工作中,我们提出了一个以低级别代表制为基础的新颖方法,即Regnet-LRRR,以解决问题。我们将噪音图像投放到一个无噪音的低级别空间,然后将图像的相似性进行比较。根据低级别相似度测量,我们培训登记网络,以预测噪音图像配对的密集变形区域。我们强调低级别投影是为了使登记网络能够成功更新梯度,即Regnet-LRRRR, 来解决这个问题。我们将噪音图像投影射成一个显著的升级模型,从而显示我们内部升级的升级为稳定的升级。

0
下载
关闭预览

相关内容

Networking:IFIP International Conferences on Networking。 Explanation:国际网络会议。 Publisher:IFIP。 SIT: http://dblp.uni-trier.de/db/conf/networking/index.html
专知会员服务
52+阅读 · 2020年9月7日
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
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
39+阅读 · 2019年10月9日
综述 | 图像配准 Image registration
计算机视觉life
18+阅读 · 2019年9月12日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
23+阅读 · 2019年5月22日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
41+阅读 · 2019年1月3日
Disentangled的假设的探讨
CreateAMind
9+阅读 · 2018年12月10日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
Hierarchical Disentangled Representations
CreateAMind
4+阅读 · 2018年4月15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
Capsule Networks解析
机器学习研究会
10+阅读 · 2017年11月12日
Adversarial Variational Bayes: Unifying VAE and GAN 代码
CreateAMind
7+阅读 · 2017年10月4日
Auto-Encoding GAN
CreateAMind
7+阅读 · 2017年8月4日
Arxiv
14+阅读 · 2021年3月10日
VIP会员
相关资讯
综述 | 图像配准 Image registration
计算机视觉life
18+阅读 · 2019年9月12日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
23+阅读 · 2019年5月22日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
41+阅读 · 2019年1月3日
Disentangled的假设的探讨
CreateAMind
9+阅读 · 2018年12月10日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
Hierarchical Disentangled Representations
CreateAMind
4+阅读 · 2018年4月15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
Capsule Networks解析
机器学习研究会
10+阅读 · 2017年11月12日
Adversarial Variational Bayes: Unifying VAE and GAN 代码
CreateAMind
7+阅读 · 2017年10月4日
Auto-Encoding GAN
CreateAMind
7+阅读 · 2017年8月4日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员