MoDL: Model-Based Deep Learning Architecture for Inverse Problems

计算机科学 过度拟合 内存占用 共轭梯度法 正规化(语言学) 卷积神经网络 人工智能 深度学习 算法 人工神经网络 机器学习 数学优化 计算机工程 数学 操作系统
作者
Hemant Kumar Aggarwal,Merry Mani,Mathews Jacob
出处
期刊:IEEE Transactions on Medical Imaging [Institute of Electrical and Electronics Engineers]
卷期号:38 (2): 394-405 被引量:915
标识
DOI:10.1109/tmi.2018.2865356
摘要

We introduce a model-based image reconstruction framework with a convolution neural network (CNN)-based regularization prior. The proposed formulation provides a systematic approach for deriving deep architectures for inverse problems with the arbitrary structure. Since the forward model is explicitly accounted for, a smaller network with fewer parameters is sufficient to capture the image information compared to direct inversion approaches. Thus, reducing the demand for training data and training time. Since we rely on end-to-end training with weight sharing across iterations, the CNN weights are customized to the forward model, thus offering improved performance over approaches that rely on pre-trained denoisers. Our experiments show that the decoupling of the number of iterations from the network complexity offered by this approach provides benefits, including lower demand for training data, reduced risk of overfitting, and implementations with significantly reduced memory footprint. We propose to enforce data-consistency by using numerical optimization blocks, such as conjugate gradients algorithm within the network. This approach offers faster convergence per iteration, compared to methods that rely on proximal gradients steps to enforce data consistency. Our experiments show that the faster convergence translates to improved performance, primarily when the available GPU memory restricts the number of iterations.
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
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
topsun完成签到,获得积分10
1秒前
zgsn完成签到,获得积分10
1秒前
lilylwy完成签到 ,获得积分0
4秒前
张琦完成签到 ,获得积分10
6秒前
今后应助能干垣采纳,获得10
7秒前
MorningStar应助知安采纳,获得10
10秒前
六步郎完成签到,获得积分10
13秒前
huco完成签到,获得积分10
13秒前
13秒前
yirenli完成签到,获得积分10
14秒前
害怕的听筠完成签到,获得积分10
15秒前
16秒前
zain完成签到 ,获得积分10
22秒前
liyiren完成签到,获得积分10
22秒前
23秒前
小鱼完成签到,获得积分10
24秒前
思洋完成签到,获得积分10
24秒前
聒噪的小黄瓜应助cc采纳,获得10
25秒前
不回首完成签到 ,获得积分10
25秒前
AFF完成签到,获得积分10
26秒前
26秒前
研友_LwlAgn完成签到,获得积分10
26秒前
谢会会发布了新的文献求助10
28秒前
荀代灵完成签到,获得积分10
31秒前
韭菜盒子发布了新的文献求助10
31秒前
充电宝应助天涯眷客采纳,获得100
33秒前
fuyuhaoy完成签到,获得积分10
33秒前
犹豫小海豚完成签到,获得积分10
35秒前
汕头凯奇完成签到,获得积分10
35秒前
爱你的心满满完成签到 ,获得积分10
36秒前
完美世界应助韭菜盒子采纳,获得10
37秒前
liuxshan完成签到,获得积分10
44秒前
dd完成签到 ,获得积分10
45秒前
49秒前
米九完成签到,获得积分10
50秒前
圈圈完成签到,获得积分10
50秒前
54秒前
YYY完成签到,获得积分10
1分钟前
伍子丐的猫完成签到,获得积分10
1分钟前
白夜柏拉图完成签到 ,获得积分10
1分钟前
高分求助中
歯科矯正学 第7版(或第5版) 1004
The late Devonian Standard Conodont Zonation 1000
Nickel superalloy market size, share, growth, trends, and forecast 2023-2030 1000
Smart but Scattered: The Revolutionary Executive Skills Approach to Helping Kids Reach Their Potential (第二版) 1000
PraxisRatgeber: Mantiden: Faszinierende Lauerjäger 700
A new species of Coccus (Homoptera: Coccoidea) from Malawi 500
Zeitschrift für Orient-Archäologie 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3239049
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2884330
关于积分的说明 8233051
捐赠科研通 2552400
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1380706
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 649071
邀请新用户注册赠送积分活动 624787