三维重构体图像去噪软件 冷冻电子断层成像技术(Cryo-ET)适用于原位结构解析这一电镜成像领域研究最前沿的方向,是新冠病毒整体解析的主要技术,可进行大分子、病毒体的原位状态直接观测。受限于成像设备以及电子剂量等因素,冷冻电子断层重构体图像通常会表现出低信噪比以及低衬度的特性,从而会影响到下游任务的分析与计算。此外,不同于单颗粒电镜图像,断层图像的数据量通常是有限的,并且断层图像中缺乏明确的ground truth的定义,依赖大数据集的有监督深度学习算法将很难适配到断层图像去噪问题当中。为了解决以上问题,我们提出了一种稀疏约束的自监督冷冻电子断层图像去噪网络Sparsity Constrained Network (SC-Net)。通过结合盲点替换的自监督数据构造与基于一阶导数的稀疏性约束,SC-Net实现了单样本训练数据下的自监督深度去噪模型。在保证训练效率的同时也保证了相对可靠的结构恢复与噪声抑制。与最先进的Noise2Void方案相比,我们的方法有着更为可靠的结构恢复性能,与大数据驱动的Topaz相比,我们的方法在低数据量情形下取得了相近的性能。

Introduction

本数据集包含三个部分,整体流程代码,数据生成代码,损失函数代码和模型代码。整体流程代码包括SC-Net完整的训练流程,以及数据集读入和模型载入等全部流程。整体流程代码包括训练网络和测试网络的具体方法。数据生成代码包括盲点卷积以及数据读入等功能模块。损失函数代码包括损失函数的定义与实现。模型代码包括网络的完整架构。

Publications

  1. Self-Supervised Cryo-Electron Tomography Volumetric Image Restoration From Single Noisy Volume With Sparsity Constraint
    Zhidong Yang,Fa Zhang, Renmin Han, - ICCV

Credits

  1. Zhidong Yang yangzhidong19s@ict.ac.cn
    Investigator

    High Performance Computer Research Center, Institute of computing technology, Chinese Academy of Sciences, China

  2. Fa Zhang zhangfa@ict.ac.cn
    Investigator

    High Performance Computer Research Center, Institute of computing technology, Chinese Academy of Sciences, China

  3. Remin Han hanrenmin@sdu.edu.cn
    Investigator

    Research Center for mathematics and Interdisciplinary Sciences, SHANDONG UNIVERSITY, China

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Summary
AccessionBT007326
Tool TypeApplication
CategoryStructure refinement
PlatformsLinux/Unix
TechnologiesPython3
User InterfaceDesktop GUI
Latest ReleaseSCNet1.0 (September 5, 2022)
Download Count1972
Country/RegionChina
Submitted ByLingfei Kong
Fundings

2017YFA0504700