Julien Jomier Kitware Inc. Slicer3における位置あわせ Julien Jomier Kitware Inc.
位置あわせ 座標系変換 画像間だけでなく,モデル間や,モデルと画像の間においても可能 再度サンプリングを行い,結果として補間する 線形: 剛体, 類似度, アフィン 非線形: TPS, EBS, B-スプライン
座標系変換 j j i 重ね合わせ画像 の格子 i 固定画像の格子 y y’ 変換空間 x x’ 固定画像の物理座標 重ね合わせ画像 の物理座標
スケーリング 同じ患者における画像 MRI-T2画像 PET画像 128 x 128 256 x 256 スケール変換 Images provided as part of the project: “Retrospective Image Registration Evaluation”, NIH, Project No. 8R01EB002124-03, Principal Investigator, J. Michael Fitzpatrick, Vanderbilt University, Nashville, TN.
しないこと!! ピクセル空間における画像間の位置あわせ
位置あわせ手法の骨組み 位置あわせ手法 固定画像 計算 最適化 変換 補間 重ね合わせ 画像
重ね合わせ&固定画像の選択 原則として,固定画像と重ね合わせ画像の種類は 任意である. 原則として,固定画像と重ね合わせ画像の種類は 任意である. 重ね合わせ画像は固定画像の座標系へ 再度サンプリングされた画像である.
位置あわせにおける初期化 低解像度から高解像度へのアプローチ 全体の中心 高次モーメント (主な軸) ボリュームデータの再調整
相互情報量 相互情報量は画像間の画素値に依存する. ヒストグラムに基づく.
同時ヒストグラム:単一モダリティ 調整された画像 0から20の画素によって変換 白色 = 0 黒色 = 高い値 調整ミスは分散を引き起こす
同時ヒストグラム:多数モダリティ 調整された画像 0から20の画素によって変換 白色 = 0 黒色 = 高い値 調整ミスは分散を引き起こす
アフィン位置あわせ マッテス相互情報量 ヒストグラムの値域 空間におけるサンプリング スケール変換 -回転と変換は同じユニットではない
非線形変換 y y 変換 x x 固定画像 重ね合わせ画像
非線形変換 y y 変換 x x 固定画像 重ね合わせ画像
非線形変換 y x
B-スプライン 格子 y B-スプライン格子 Resampling Grid x
B-スプライン格子&画像格子
B-スプライン格子&画像格子 B-スプライン格子
B-スプライン格子&画像格子 B-スプライン格子 有効領域
B-スプライン格子&画像格子 B-スプライン格子
B-スプライン格子&画像格子 B-スプライン格子 有効領域
B-スプライン位置あわせ 相互情報量 (マッテス) L-BFGS-B法による最適化 非線形条件:境界線付近の領域における最適化を規制する.
Slicerにおけるデモ Slicerの起動 データの読み込み アフィン位置あわせ B-スプラインでの非線形位置あわせ 伝達関数の可視化
データの読み込み
アフィン位置あわせ
アフィン位置あわせ
非線形位置あわせ
非線形位置あわせ
伝達関数の調整
監守:波多 伸彦 * * Surgical Plannninng Laboratory, Harvard Medical School 翻訳 スライド翻訳:木西 基 ** 監守:波多 伸彦 * * Surgical Plannninng Laboratory, Harvard Medical School ** 知的画像処理研究室, 立命館大学