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FaCT-GS: ガウススプラッティングによる高速かつスケーラブルなCT再構成

arXiv cs.CV / 2026/4/3

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要点

  • FaCT-GSは、X線CT再構成のための新しいガウススプラッティング(GS)ベースのフレームワークであり、従来のGSアプローチに残っている速度とスケーラビリティの制約の克服に焦点を当てている。
  • 本手法は、ボクセル化およびラスタライズ処理パイプラインを深く最適化することで大きな性能向上を実現し、投影数とCT出力ボリュームサイズの両方に対して効果的にスケールする。
  • FaCT-GSは、標準的な512×512の投影において最先端手法より4倍以上高速であり、2k投影では13倍以上高速であると報告されている。
  • ガウスを既存ボリュームへ迅速にフィッティングできるようにボクセル化を改善し、事前情報(プライオリ)からのウォームスタート再構成を可能にするか、代替となる圧縮表現を提供する。
  • 著者らはGitHub上で実装を公開しており、コミュニティ内の他者が導入や実験を行いやすいようにしている。

Abstract

Gaussian Splatting (GS) has emerged as a dominating technique for image rendering and has quickly been adapted for the X-ray Computed Tomography (CT) reconstruction task. However, despite being on par or better than many of its predecessors, the benefits of GS are typically not substantial enough to motivate a transition from well-established reconstruction algorithms. This paper addresses the most significant remaining limitations of the GS-based approach by introducing FaCT-GS, a framework for fast and flexible CT reconstruction. Enabled by an in-depth optimization of the voxelization and rasterization pipelines, our new method is significantly faster than its predecessors and scales well with projection and output volume size. Furthermore, the improved voxelization enables rapid fitting of Gaussians to pre-existing volumes, which can serve as a prior for warm-starting the reconstruction, or simply as an alternative, compressed representation. FaCT-GS is over 4X faster than the State of the Art GS CT reconstruction on standard 512x512 projections, and over 13X faster on 2k projections. Implementation available at: https://github.com/PaPieta/fact-gs.

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