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基于扩散先验的脑部MRI超分辨率重建OA

Brain MRI super-resolution reconstruction based on diffusion priors

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现有基于Transformer的MRI超分辨率方法虽具有良好的全局建模能力,但忽略了深度先验约束建模的重要性.为此,提出了一种基于扩散先验的脑部MRI超分辨率方法,利用潜在扩散模型生成的先验来引导Transformer进行超分辨率重建,以提升MRI细节重建能力.具体而言,采用两阶段协同训练策略:第一阶段通过真实图像潜编码构建内容先验;第二阶段引入扩散模型重构先验,并联合优化去噪与重建过程,实现无监督条件下的图像超分辨率.此外,采用深度可分离卷积与置换自注意力机制,实现编码器的高效建模与感受野扩展.在IXI多模态MRI数据集上的4倍超分辨率实验表明:所提出方法在提升重建图像主客观质量与重建效率方面优于已有方法.

Transformer-based MRI super-resolution methods offer strong global modeling capabilities but often overlook the role of deep prior constraints.To address this problem,a brain MRI super-resolution method based on diffusion priors is proposed,where a latent diffusion model generates structural priors to guide the Transformer in restoring fine details.A two-stage training strategy is adopted:the first stage constructs a content prior from ground-truth latent encodings to pretrain the reconstruction network;the second stage introduces diffusion-based priors and jointly optimizes the denoising and reconstruction processes under unsupervised conditions.Additionally,depthwise separable convolutions and permuted self-attention are employed to enhance modeling efficiency and expand the receptive field.Experiments on the IXI multi-modal MRI dataset(4×SR)demonstrate superior reconstruction quality and efficiency of the method over existing methods.

熊承义;曹雨轩;高志荣

中南民族大学 电子信息工程学院,武汉 430074||中南民族大学 智能无线通信湖北省重点实验室,武汉 430074中南民族大学 电子信息工程学院,武汉 430074||中南民族大学 智能无线通信湖北省重点实验室,武汉 430074中南民族大学 计算机学院,武汉 430074

信息技术与安全科学

MRI超分辨率扩散先验置换自注意力深度可分离卷积

MRI super-resolutiondiffusion priorpermuted self-attentiondepthwise separable convolution

《中南民族大学学报(自然科学版)》 2026 (2)

202-211,10

多谱信息处理技术国家重点实验室基金资助项目(6142113210303)中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(CZZ25010)

10.20056/j.cnki.ZNMDZK.20250840

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