Slicer3における位置あわせ Julien Jomier Kitware Inc. National Alliance for Medical Image Computing http://na-mic.org 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 National Alliance for Medical Image Computing http://na-mic.org 座標系変換 j j 固定画像の格子 重ね合わせ画像 の格子 i i y y’ 変換空間 x 固定画像の物理座標 National Alliance for Medical Image Computing http://na-mic.org 重ね合わせ画像 の物理座標 x’ スケーリング 同じ患者における画像 MRI-T2画像 PET画像 スケール変換 256 x 256 128 x 128 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. National Alliance for Medical Image Computing http://na-mic.org しないこと!! ピクセル空間における画像間の位置あわせ ピクセル空間における画像間の位置あわせ ピクセル空間における画像間の位置あわせ ピクセル空間における画像間の位置あわせ ピクセル空間における画像間の位置あわせ ピクセル空間における画像間の位置あわせ National Alliance for Medical Image Computing http://na-mic.org 位置あわせ手法の骨組み 位置あわせ手法 固定画像 計算 補間 重ね合わせ 画像 変換 National Alliance for Medical Image Computing http://na-mic.org 最適化 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. • 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. National Alliance for Medical Image Computing http://na-mic.org 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 National Alliance for Medical Image Computing http://na-mic.org 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. National Alliance for Medical Image Computing http://na-mic.org 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 National Alliance for Medical Image Computing http://na-mic.org 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 National Alliance for Medical Image Computing http://na-mic.org 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 National Alliance for Medical Image Computing http://na-mic.org 非線形変換 y y 変換 x 固定画像 National Alliance for Medical Image Computing http://na-mic.org x 重ね合わせ画像 非線形変換 y y 変換 x 固定画像 National Alliance for Medical Image Computing http://na-mic.org x 重ね合わせ画像 非線形変換 y x National Alliance for Medical Image Computing http://na-mic.org B-スプライン 格子 y B-スプライン 格子 Resampling Grid x National Alliance for Medical Image Computing http://na-mic.org B-スプライン格子&画像格子 National Alliance for Medical Image Computing http://na-mic.org B-スプライン格子&画像格子 B-スプライン 格子 National Alliance for Medical Image Computing http://na-mic.org B-スプライン格子&画像格子 B-スプライン 格子 有効領域 National Alliance for Medical Image Computing http://na-mic.org B-スプライン格子&画像格子 B-スプライン 格子 National Alliance for Medical Image Computing http://na-mic.org B-スプライン格子&画像格子 B-スプライン 格子 有効領域 National Alliance for Medical Image Computing http://na-mic.org 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. National Alliance for Medical Image Computing http://na-mic.org 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 National Alliance for Medical Image Computing http://na-mic.org データの読み込み National Alliance for Medical Image Computing http://na-mic.org アフィン位置あわせ National Alliance for Medical Image Computing http://na-mic.org アフィン位置あわせ National Alliance for Medical Image Computing http://na-mic.org 非線形位置あわせ National Alliance for Medical Image Computing http://na-mic.org 非線形位置あわせ National Alliance for Medical Image Computing http://na-mic.org 伝達関数の調整 National Alliance for Medical Image Computing http://na-mic.org 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 National Alliance for Medical Image Computing http://na-mic.org
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