Positron emission tomography (PET) reconstruction has become an ill-posed inverse problem due to low-count projection data, and a robust algorithm is urgently required to improve imaging quality. Recently, the deep image prior (DIP) has drawn much attention and has been successfully applied in several image restoration tasks, such as denoising and inpainting, since it does not need any labels (reference image). However, overfitting is a vital defect of this framework. Hence, many methods have been proposed to mitigate this problem, and DeepRED is a typical representation that combines DIP and regularization by denoising (RED). In this article, we leverage DeepRED from a Bayesian perspective to reconstruct PET images from a single corrupted sinogram without any supervised or auxiliary information. In contrast to the conventional denoisers customarily used in RED, a DnCNN-like denoiser, which can add an adaptive constraint to DIP and facilitate the computation of derivation, is employed. Moreover, to further enhance the regularization, Gaussian noise is injected into the gradient updates, deriving a Markov chain Monte Carlo (MCMC) sampler. Experimental studies on brain and whole-body datasets demonstrate that our proposed method can achieve better performance in terms of qualitative and quantitative results compared to several classic and state-of-the-art methods.


翻译:由于低数值的投影数据,重塑活性粒子射影仪已成为一个错误的反向问题,而且迫切需要一种强有力的算法来提高成像质量。最近,先前的深刻图像(DIP)引起了人们的极大注意,并成功地应用于一些图像恢复任务,例如脱色和涂漆,因为不需要任何标签(参考图像),但过度配制是这一框架的一个重要缺陷。因此,提出了许多方法来缓解这一问题,深RED是一种典型的表述,它把DIP和通过脱色(RED)实现正规化结合起来。在本篇文章中,我们从巴伊西亚人的角度利用DeepRED将PET图像从单一腐败的罪状图中重建出来,而没有任何监管或辅助信息。与RED通常使用的传统隐形器不同,DCNN型的脱色器可以给DIP增加适应性约束,便于计算衍生结果。此外,为了进一步加强规范化,高斯噪音被注入到梯度更新(RED)更新中,从BEREDLE的深度链中找到一个单一腐蚀的罪状图像或辅助性图象学模型,从而实现整个实验性数据。

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