Julien Jomier Kitware Inc.

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1 Julien Jomier Kitware Inc.
Slicer3における位置あわせ Julien Jomier Kitware Inc.

2 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

3 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

4 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. 8R01EB , Principal Investigator, J. Michael Fitzpatrick, Vanderbilt University, Nashville, TN.

5 しないこと!! ピクセル空間における画像間の位置あわせ

6 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

7 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.

8 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

9 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.

10 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

11 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

12 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

13 非線形変換 y y 変換 x x 固定画像 重ね合わせ画像

14 非線形変換 y y 変換 x x 固定画像 重ね合わせ画像

15 非線形変換 y x

16 B-スプライン 格子 y B-スプライン格子 Resampling Grid x

17 B-スプライン格子&画像格子

18 B-スプライン格子&画像格子 B-スプライン格子

19 B-スプライン格子&画像格子 B-スプライン格子 有効領域

20 B-スプライン格子&画像格子 B-スプライン格子

21 B-スプライン格子&画像格子 B-スプライン格子 有効領域

22 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.

23 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

24 データの読み込み

25 アフィン位置あわせ

26 アフィン位置あわせ

27 非線形位置あわせ

28 非線形位置あわせ

29 伝達関数の調整

30 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