Ugrás a tartalomhoz

Orvosi képfeldolgozás

Emri Miklós (2011)

Debreceni Egyetem

Képregisztráció matematikai megfogalmazása

Képregisztráció matematikai megfogalmazása

Képregisztráció: annak a transzformációnak a meghatározása, mellyel két kép illesztése elvégezhető. A meghatározandó transzformáció fajtája alapján beszélhetünk többek között: 6 paraméteres, azaz merevtest regisztráció (3 eltolás, 3 forgatás) 9 paraméteres (3 eltolás, 3 forgatás, 3 skálázás) 12 paraméteres, azaz affin regisztráció (3 eltolás, 3 forgatás, 3 skálázás, 3 nyírás) nemlineáris (deformációs mező alapú) regisztrációról.

Automatikus orvosi képregisztrációs eljárások: az input képet a referenciaképhez illesztő transzformáció meghatározását egy dedikált algoritmus végzi. Az automatikus képillesztés egy optimalizálás feladat, melynek során a két kép illeszkedését leíró költségfüggvény minimalitása történik. A költségfüggvény számítása többek között a következő paramétereken alapulhat: keresztkorreláció, normalizát differencia, hányados szórás (variance of ratio vol1/vol2), kölcsönös információ (mutual information), stb.

Elterjedt képregisztrációs szoftverek:

  • FSL (flirt, fnirt),

  • MNI minctracc,

  • SPM,

  • Dartel/Disco,

  • Slicer registration tool.

Az input és referencia képek modalitása szerint beszélhetünk inter- és intramodális regisztrációt. Az alanyok tekintetében hasonlóképpen beszélhetünk inter- és intrasubject regisztrációról.

Mintavételezési eljárások

Digitális kép: diszkrét függvény, ahol , .

A digitális kép készítésekor mintavételezés történik, melynek során a valódi objektum jellemzőit diszkretizáljuk. A kép, mint függvény értékei tehát csak bizonyos pontokban ismertek. Interpolációs technikák segítségével azonban megbecsülhetőek a nem ismert értékek is.

A kép transzformálása vagy a rácsméret változtása során szükség van a kép újramintavételezésére. Az új értékek a régiek alapján interpoláció alkalmazásával számíthatók ki. Elterjedt 3D interpolációs módszerek: legközelebbi szomszéd alapú, trilneáris, trikubikus, Sinc,

Hanning, Blackman, stb...