电气工程与系统科学 > 图像与视频处理
[提交于 2025年8月28日
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标题: GENRE-CMR:多样化多领域心脏MRI重建的可推广深度学习
标题: GENRE-CMR: Generalizable Deep Learning for Diverse Multi-Domain Cardiac MRI Reconstruction
摘要: 加速心血管磁共振(CMR)图像重建由于扫描时间和图像质量之间的权衡,仍然是一个关键挑战,尤其是在跨不同采集设置进行泛化时。 我们提出GENRE-CMR,一种基于生成对抗网络(GAN)的架构,采用残差深度展开重建框架以提高重建保真度和泛化能力。 该架构将迭代优化展开为一系列卷积子网络,通过残差连接丰富特征传播,从浅层到深层阶段逐步传递特征。 为进一步提升性能,我们集成了两个损失函数: (1) 边缘感知区域(EAR)损失,引导网络关注结构信息丰富的区域,并有助于防止常见的重建模糊;以及 (2) 统计分布对齐(SDA)损失,通过对称KL散度公式在不同数据分布之间正则化特征空间。 大量实验确认GENRE-CMR在训练数据和未见数据上均优于最先进方法,在各种加速因子和采样轨迹的未见分布上实现了0.9552 SSIM和38.90 dB PSNR。 消融研究确认了每个提出的组件对重建质量和泛化能力的贡献。 我们的框架为高质量CMR重建提供了一个统一且稳健的解决方案,为在异构采集协议中实现临床适应性部署铺平了道路。
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