Prostorová normalizace - Spatial normalization

v neuroimaging, prostorová normalizace je zpracování obrazu krok, konkrétněji registrace obrázku metoda. Lidské mozky se liší velikostí a tvarem a jedním cílem prostorové normalizace je deformace skenů lidského mozku, takže jedno místo ve skenování mozku jednoho subjektu odpovídá stejnému umístění ve skenování mozku jiného subjektu.

Často se provádí na základě výzkumu funkční neuroimaging kde člověk chce najít společnou aktivaci mozku u více lidských subjektů. Mozkový sken lze získat z magnetická rezonance (MRI) nebo pozitronová emisní tomografie (PET) skenery.

Proces prostorové normalizace má dva kroky:

  • Specifikace / odhad warp pole
  • Aplikace warp pole s převzorkováním

Odhad pole osnovy lze provést v jedné modalitě, např. MRI, a lze ji použít v jiné modalitě, např. PET, pokud MRI a PET skeny existují pro stejný předmět a jsou coregistered.

Prostorová normalizace typicky využívá trojrozměrný model nonrigidní transformace („warp-field“) pro pokřivení skenování mozku do šablony. Warp-pole může být parametrizováno pomocí základní funkce jako kosinus a polynom.

Difeomorfismy jako kompoziční transformace souřadnic

Alternativně mnoho pokročilých metod prostorové normalizace staví na transformacích zachovávajících strukturu homeomorfismy a difeomorfismy protože během transformace hladce nesou hladké podmanifoldy. Difeomorfismy jsou generovány v moderním poli Výpočetní anatomie na základě diffeomorfních toků, nazývaných také difeomorfní mapování. Takové transformace pomocí difeomorfismů však nejsou aditivní, i když tvoří a skupina s funkcí složení a nelineárně působit na obrázky pomocí skupinová akce. Z tohoto důvodu toky, které zobecňují myšlenky skupin aditiv, umožňují generování velkých deformací, které zachovávají topologii, poskytují 1-1 a na transformace. Často se nazývají výpočetní metody pro generování takové transformace LDDMM[1][2][3][4] které poskytují toky difeomorfismů jako hlavní výpočetní nástroj pro připojení souřadnicových systémů odpovídajících geodetické toky výpočetní anatomie.

Existuje celá řada programů, které implementují jak odhad, tak aplikaci warp pole. Je součástí SPM a VZDUCH programy a také MRI Studio a MRI Cloud.org[5][6]

Viz také

Reference

  1. ^ Toga, Arthur W. (1998-11-17). Deformace mozku. Akademický tisk. ISBN  9780080525549.
  2. ^ „Mezník na povrchu mozku prostřednictvím velkých deformačních difomorfismů na kouli - University of Utah“. utah.pure.elsevier.com. Citováno 2016-03-21.
  3. ^ Beg, M. Faisal; Miller, Michael I .; Trouvé, Alain; Younes, Laurent (2005). „Výpočet metrických map velkých deformací pomocí geodetických toků difeomorfismů“. International Journal of Computer Vision. 61 (2): 139–157. doi:10.1023 / B: VISI.0000043755.93987.aa. S2CID  17772076. Citováno 2016-03-21.
  4. ^ Joshi, S. C .; Miller, M. I. (2000-01-01). Msgstr "Porovnávání orientačních bodů prostřednictvím velkých deformačních difeomorfismů". Transakce IEEE na zpracování obrazu. 9 (8): 1357–1370. Bibcode:2000ITIP ... 9.1357J. doi:10.1109/83.855431. ISSN  1057-7149. PMID  18262973.
  5. ^ https://mricloud.org/. Chybějící nebo prázdný | název = (Pomoc)
  6. ^ https://www.mristudio.org/wiki/. Chybějící nebo prázdný | název = (Pomoc)