Dynadiff:从持续演变的fMRI中进行图像的单阶段解码

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作者: Marlène Careil, Yohann BenchetritYohann Benchetrit, Jean-Rémi King

摘要

脑到图像解码近期因生成式 AI 模型的发展和大型超高场功能磁共振成像(fMRI)数据的可用性而得到推进。然而,现有方法依赖于复杂的多阶段流程和预处理步骤,这些步骤通常会压缩大脑记录的时间维度,从而限制了时间分辨的脑解码器。在此,我们介绍了 Dynadiff(动态神经活动扩散图像重建),这是一种新的单阶段扩散模型,专为从动态演变的 fMRI 记录中重建图像而设计。我们的方法有三个主要贡献。首先,与现有方法相比,Dynadiff 简化了训练。其次,我们的模型在时间分辨的 fMRI 信号上优于最先进的模型,尤其是在高级语义图像重建指标上,同时在压缩时间的预处理 fMRI 数据上保持竞争力。第三,这种方法允许精确地刻画图像表征在大脑活动中的演变。总而言之,这项工作为时间分辨的脑到图像解码奠定了基础。
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CareilCareil
论文提交者

近期,生成式人工智能模型的进展以及大型超高场功能性磁共振成像(fMRI)数据的可用性,共同推动了脑-图像解码技术的发展。然而,现有方法依赖于复杂的多阶段流程和预处理步骤,这些步骤通常会压缩大脑记录的时间维度,从而限制了时间分辨率高的脑解码器。在这里,我们引入了Dynadiff(用于图像重建的动态神经活动扩散),这是一种新的单阶段扩散模型,专为从动态演变的fMRI记录中重建图像而设计。我们的方法提供了三个主要贡献。首先,与现有方法相比,Dynadiff简化了训练过程。其次,我们的模型在时间分辨率高的fMRI信号上表现优于最先进的模型,特别是在高级语义图像重建指标上,同时在压缩时间维度的预处理fMRI数据上保持竞争力。第三,这种方法能够精确刻画图像表征在大脑活动中的演变过程。总的来说,这项工作为时间分辨率高的脑-图像解码奠定了基础。