A versatile Wavelet-Enhanced CNN-Transformer for improved fluorescence microscopy image restoration

计算机科学 人工智能 图像复原 卷积神经网络 小波 图像质量 显微镜 计算机视觉 小波变换 深度学习 模式识别(心理学) 图像处理 图像(数学) 光学 物理
作者
Qinghua Wang,Ziwei Li,Shuqi Zhang,Nan Chi,Qionghai Dai
出处
期刊:Neural Networks [Elsevier BV]
卷期号:170: 227-241 被引量:35
标识
DOI:10.1016/j.neunet.2023.11.039
摘要

Fluorescence microscopes are indispensable tools for the life science research community. Nevertheless, the presence of optical component limitations, coupled with the maximum photon budget that the specimen can tolerate, inevitably leads to a decline in imaging quality and a lack of useful signals. Therefore, image restoration becomes essential for ensuring high-quality and accurate analyses. This paper presents the Wavelet-Enhanced Convolutional-Transformer (WECT), a novel deep learning technique developed specifically for the purpose of reducing noise in microscopy images and attaining super-resolution. Unlike traditional approaches, WECT integrates wavelet transform and inverse-transform for multi-resolution image decomposition and reconstruction, resulting in an expanded receptive field for the network without compromising information integrity. Subsequently, multiple consecutive parallel CNN-Transformer modules are utilized to collaboratively model local and global dependencies, thus facilitating the extraction of more comprehensive and diversified deep features. In addition, the incorporation of generative adversarial networks (GANs) into WECT enhances its capacity to generate high perceptual quality microscopic images. Extensive experiments have demonstrated that the WECT framework outperforms current state-of-the-art restoration methods on real fluorescence microscopy data under various imaging modalities and conditions, in terms of quantitative and qualitative analysis.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
bing完成签到,获得积分10
2秒前
苹果松完成签到,获得积分10
2秒前
3秒前
小班杰斯完成签到 ,获得积分10
5秒前
文静的飞柏完成签到 ,获得积分10
7秒前
平平无奇打工人完成签到 ,获得积分10
7秒前
bin_zhang完成签到,获得积分10
9秒前
安雯完成签到 ,获得积分10
11秒前
负责雨安完成签到 ,获得积分10
11秒前
光亮的自行车完成签到,获得积分10
12秒前
小程同学完成签到,获得积分10
15秒前
舒仲完成签到,获得积分10
15秒前
任性星星完成签到 ,获得积分10
17秒前
英俊的铭应助科研通管家采纳,获得10
17秒前
碧蓝含桃完成签到 ,获得积分10
18秒前
gsokok完成签到,获得积分10
19秒前
端庄的凌旋完成签到,获得积分10
20秒前
三清小爷完成签到,获得积分10
23秒前
傻傻的凤完成签到,获得积分10
25秒前
完美幻桃完成签到,获得积分10
28秒前
tylerconan完成签到 ,获得积分10
29秒前
仰望星空jiang完成签到,获得积分10
29秒前
斯文元正完成签到 ,获得积分10
30秒前
诚洁完成签到 ,获得积分10
30秒前
longmad完成签到,获得积分10
32秒前
htf飞发布了新的文献求助10
34秒前
大个应助传统的雨文采纳,获得10
36秒前
笑点低的凉面完成签到,获得积分10
38秒前
Ava应助疯子采纳,获得10
40秒前
如梦如画完成签到,获得积分10
41秒前
Xmite完成签到,获得积分10
42秒前
洁净的酬海完成签到 ,获得积分10
43秒前
dulan完成签到 ,获得积分10
43秒前
yunxiao完成签到 ,获得积分10
43秒前
尼可刹米洛贝林完成签到,获得积分10
44秒前
eth完成签到,获得积分10
44秒前
宋坤完成签到,获得积分10
45秒前
张兔子完成签到 ,获得积分10
47秒前
48秒前
GXW完成签到,获得积分10
49秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
化工安全与环保 1000
Autoparametric Resonance in Mechanical Systems 1000
基于锂离子电池正极材料回收的绿色溶剂开发及工程化应用研究 800
Effects of Two Weeks of Red Light Therapy on Choroidal Thickness and Axial Length in Young Adults 700
Cosmos as Art Object: Studies in Plato's Timaeus and Other Dialogues 600
Management and the Arts 510
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7656682
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9227336
关于积分的说明 19829033
捐赠科研通 7223111
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3280336
关于科研通互助平台的介绍 2440621
邀请新用户注册赠送积分活动 2280175