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2025 article

Fast Multi-Dimensional Imaging Using the Unsupervised 3D Noise2Void Denoising Network

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2Pays d’affiliation déclarés

Rattachement africain : cn, us. Niveau de preuve : code pays fourni par la source.

Le résumé fourni par la source

Label-free multidimensional imaging techniques are widely used in biological imaging. Among them, Raman imaging and phase imaging are two representative methods. However, Raman signals are inherently weak, leading to low signal-to-noise ratios (SNR) in rapidly acquired spectral data. Similarly, the imaging speed of phase imaging is constrained by both shot and sensor noise. Postacquisition data denoising, in the form of both “traditional” and deep-learning-based methods, can improve data quality. However, most deep learning-based denoising approaches typically rely on high-SNR data for supervised training and often process each slice of the three-dimensional data separately, which neglects useful correlations along the third dimension. In this study, we propose a denoising method based on the 3D Noise2Void (3D N2V) network, which incorporates all three dimensions during the denoising operation, and does not require extensive, high SNR training data. This method effectively removes noise from Raman hyperspectral and 3D phase imaging data in an unsupervised manner while preserving spectral (λ), axial ( z ), and temporal ( t ) correlations. We validate our method on Raman data of yeast cells and phase tomography and dynamic imaging data of COS7 cells. The denoising performance of 3D N2V is compared with other two existing methods, Block Matching and 3D Filtering (BM3D) and 3D Residual Channel Attention Networks (RCAN). Experimental results demonstrate that the 3D N2V network effectively reduces noise while preserving essential information and biological features, improving the limit of detection (LOD), and outperforming existing denoising methods.

Ce résumé expose les affirmations des auteurs. BNTIC ne l’interprète pas comme une validation indépendante des résultats.

Le contrôle bibliographique ouvert

DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé ; titre concordant.

Titre Crossref
Fast Multi-Dimensional Imaging Using the Unsupervised 3D Noise2Void Denoising Network
Date Crossref
06/08/2025
Éditeur
American Chemical Society (ACS)
Type
journal-article

Ce recoupement confirme des métadonnées liées au DOI. Il ne confirme ni la méthode ni les conclusions de l’étude, et il ne compte pas comme une seconde source scientifique indépendante.

Où se fait cette recherche

  • University of Science and Technology of China Suzhou Institute for Advanced Research pays non établi dans la notice
    Université ou école supérieure
  • Southwestern Medical Center pays non établi dans la notice
    Établissement de santé
  • The University of Texas Southwestern Medical Center pays non établi dans la notice
    Établissement de santé
  • Suzhou University of Science and Technology pays non établi dans la notice
    Université ou école supérieure
  • Department of Precision Machinery and Precision Instrumentation pays non établi dans la notice
    Institution
  • Medical Artificial Intelligence and Automation Laboratory pays non établi dans la notice
    Structure de recherche
  • Suzhou Institute for Advanced Research pays non établi dans la notice
    Structure de recherche

Suzhou Institute for Advanced Research — University of Science and Technology of China, Southwestern Medical Center et The University of Texas Southwestern Medical Center, avec 4 autres affiliations.

Une affiliation ne permet pas de déduire la nationalité d’un auteur.

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