We propose to learn a probabilistic motion model from a sequence of images for spatio-temporal registration. Our model encodes motion in a low-dimensional probabilistic space - the motion matrix - which enables various motion analysis tasks such as simulation and interpolation of realistic motion patterns allowing for faster data acquisition and data augmentation. More precisely, the motion matrix allows to transport the recovered motion from one subject to another simulating for example a pathological motion in a healthy subject without the need for inter-subject registration. The method is based on a conditional latent variable model that is trained using amortized variational inference. This unsupervised generative model follows a novel multivariate Gaussian process prior and is applied within a temporal convolutional network which leads to a diffeomorphic motion model. Temporal consistency and generalizability is further improved by applying a temporal dropout training scheme. Applied to cardiac cine-MRI sequences, we show improved registration accuracy and spatio-temporally smoother deformations compared to three state-of-the-art registration algorithms. Besides, we demonstrate the model's applicability for motion analysis, simulation and super-resolution by an improved motion reconstruction from sequences with missing frames compared to linear and cubic interpolation.


翻译:我们建议从一个图像序列中学习一个概率运动模型,用于spatio-时空登记。我们的模型编码在一个低维概率空间(即运动矩阵)中运动,这样可以进行各种运动分析任务,例如模拟和对现实运动模式的内插,以便更快地获取数据并增加数据。更准确地说,运动矩阵允许将回收的运动从一个主体传送到另一个主体,例如将一个健康主题的病理运动传送到另一个主体,而不必进行相互登记。该方法基于一个条件性潜伏变异模型,该模型是使用分解变异感应法来训练的。这一不受监督的基因变异模型遵循一个创新的多变制过程,之前,并应用于一个时间变动网络,从而导致形成一种二变形运动模型模型模型模型模型模型。我们用一种缺失的模型模型模型模拟和模型间比对分辨率模型的模型分析,然后用一个缺失的线性模型模拟和线性模型比模型,然后用一个模型模型的模型比对分辨率模型进行测试。

0
下载
关闭预览

相关内容

ACM/IEEE第23届模型驱动工程语言和系统国际会议,是模型驱动软件和系统工程的首要会议系列,由ACM-SIGSOFT和IEEE-TCSE支持组织。自1998年以来,模型涵盖了建模的各个方面,从语言和方法到工具和应用程序。模特的参加者来自不同的背景,包括研究人员、学者、工程师和工业专业人士。MODELS 2019是一个论坛,参与者可以围绕建模和模型驱动的软件和系统交流前沿研究成果和创新实践经验。今年的版本将为建模社区提供进一步推进建模基础的机会,并在网络物理系统、嵌入式系统、社会技术系统、云计算、大数据、机器学习、安全、开源等新兴领域提出建模的创新应用以及可持续性。 官网链接:http://www.modelsconference.org/
【ICML2020】基于模型的强化学习方法教程,279页ppt
专知会员服务
123+阅读 · 2020年7月20日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
57+阅读 · 2019年10月17日
MIT新书《强化学习与最优控制》
专知会员服务
270+阅读 · 2019年10月9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
无监督元学习表示学习
CreateAMind
26+阅读 · 2019年1月4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
【NIPS2018】接收论文列表
专知
5+阅读 · 2018年9月10日
Hierarchical Imitation - Reinforcement Learning
CreateAMind
19+阅读 · 2018年5月25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
Auto-Encoding GAN
CreateAMind
7+阅读 · 2017年8月4日
Arxiv
0+阅读 · 2021年3月23日
Learning Implicit Fields for Generative Shape Modeling
Arxiv
10+阅读 · 2018年12月6日
Arxiv
7+阅读 · 2018年1月21日
VIP会员
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
无监督元学习表示学习
CreateAMind
26+阅读 · 2019年1月4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
【NIPS2018】接收论文列表
专知
5+阅读 · 2018年9月10日
Hierarchical Imitation - Reinforcement Learning
CreateAMind
19+阅读 · 2018年5月25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
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