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
1秒前
负责的幻波完成签到,获得积分20
1秒前
叶如意发布了新的文献求助10
1秒前
wen完成签到 ,获得积分20
2秒前
3秒前
3秒前
张欢馨应助董是鑫采纳,获得10
4秒前
天天快乐应助如意的冰双采纳,获得10
4秒前
lwroche发布了新的文献求助10
5秒前
温婉的蚂蚁完成签到,获得积分10
5秒前
史尔美发布了新的文献求助10
5秒前
22336应助夏夏采纳,获得20
5秒前
企鹅完成签到 ,获得积分10
5秒前
葵明完成签到,获得积分10
5秒前
sfs完成签到,获得积分10
6秒前
patrick完成签到,获得积分10
6秒前
布曲完成签到 ,获得积分10
6秒前
抹茶小豆发布了新的文献求助10
6秒前
可可完成签到,获得积分10
6秒前
夏目完成签到,获得积分10
6秒前
青春借贷完成签到,获得积分10
7秒前
yangjinxiaonizi完成签到,获得积分10
8秒前
酷波er应助一只小妤采纳,获得10
8秒前
mannich发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
夏彦的华生小姐完成签到,获得积分10
9秒前
千陌完成签到,获得积分10
9秒前
mubai完成签到,获得积分10
9秒前
pcs完成签到,获得积分10
9秒前
Why顺利完成签到,获得积分10
9秒前
朴素冰旋完成签到,获得积分10
10秒前
墨辞完成签到,获得积分10
10秒前
Ray完成签到,获得积分10
10秒前
liweb完成签到,获得积分10
11秒前
大胆绿竹完成签到,获得积分10
11秒前
lwroche完成签到,获得积分10
11秒前
迅速道之完成签到,获得积分10
12秒前
12秒前
拼搏凝冬发布了新的文献求助10
12秒前
领导范儿应助minerva采纳,获得10
13秒前
高分求助中
Markov Chain Monte Carlo 10000
(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
Common Foundations of American and East Asian Modernisation: From Alexander Hamilton to Junichero Koizumi 5000
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 610
政治传播过程中的外交与说服——以中苏友好协会为例的历史考察 566
Discerning Saints: Moralization of Intrinsic Motivation and Selective Prosociality at Work 500
Handbuch Trainingswissenschaft – Trainingslehre 500
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 7580006
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9159547
关于积分的说明 19595144
捐赠科研通 7162640
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3265803
关于科研通互助平台的介绍 2430774
邀请新用户注册赠送积分活动 2256626