A Fast and Efficient 3D Medical Image Registration Method

• Autorzy: Akinlar M. A. , Kurulay M. , Secer A.

Warianty tytułu

PL

Szybka i efektywna metoda rejestracji obrazu medycznego 3D

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

A fast and efficient 3D medical image registration method based on adjusting divergence and curl of image displacement field is presented. Using the fact that an image registration problem can be formulated as an optimal control problem, corresponding optimization problem is reduced to solving several Poisson equations. These Poisson equations are solved by finite element (FEM) and multigrid methods (MG), separately. Computational examples indicate that both solution approaches produce similarly good registration quality but that the cost associated with the multigrid approach is, on the average, less than that for the FEM.

PL

W artykule przedstawiono metodę rejestracji obrazu medycznego 3D, opartą na dywergencji i rotacji przesuniĘĆ obrazu. W rozwiązaniu zastosowano równania Poissona, które analizowano niezależnie, metodą elementów skończonych oraz wielosiatkową. Obliczenia pokazują podobną jakość rejestracji obrazu dla obydwu metod, lecz metoda wielosiatkowa ma mniejsze koszty obliczeniowe.

Słowa kluczowe

EN

optimization; image registration; finite element; multigrid method

PL

optymalizacja; rejestracja obrazu; element skończony; metoda wielosiatkowa

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2013
• Tom: R. 89, nr 2a
• Strony: 199--202
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz., il., tab.

Twórcy

autor

Akinlar M. A.

• Bilecik Seyh Edebali University, Department of Mathematics, Bilecik, 11210

autor

Kurulay M.

• Yildiz Technical University, Department of Mathematics, 34210, Davutpasa, Istanbul

autor

Secer A.

• Yildiz Technical University, Department of Mathematical Engineering, 34210, Davutpasa, Istanbul

Bibliografia

• [1] A. Sadri, A. A. B. Shirazi and M. Zameni: Przeglad Elektrotechniczny (Elect. Rev.), ISSN 0033-2097, R. 87 NR 6/2011.
• [2] B. Zitova and J. Flusser: Image registration methods: a survey, Image and Vision Computing, 21, 977–1000, 2003.
• [3] E. Zeidler: Nonlinear functional analysis and its applications: Variational methods and optimization, Springer, 1985.
• [4] M. A. Akinlar and M. Celenk: Int. J. Contemp. Math. Scien., Vol. 6, no. 30, 1483 - 1490, 2011.
• [5] M. A. Akinlar and R. N. Ibragimov: Application of an Image Registration Method to Noisy Images, Sarajevo. J. of Math., Vol. 7, no. 1, pp. 1-9, 2011.
• [6] M. A. Akinlar, M. Kurulay, A. Secer and M. Bayram: Efficient Variational Approaches For Deformable Registration of Images, Abstract and Applied Analysis, in press.
• [7] P. Ranachowski, F. Rejmund and Z. Ranachowski, A. Pawelek, A. Piatkowski: Przeglad Elektrotechniczny (Elect. Rev.), ISSN 0033-2097, R. 86 NR 11b/2010.
• [8] T. Markiewicz, M. Cichowicz and W. Kozlowski: Przeglad Elektrotechniczny (Elect. Rev.), ISSN 0033-2097, R. 88 NR 3a/2012.
• [9] J. A. Schnabel, C. Tanner, A. D. Castellano-Smith, A. Degenehard, M. O. Leach, D. Rodney Hose, D. L. G. Hill, D. J. Hawkes, “Validation of Nonrigid Image Registration Using Finite-Element Methods: Application to Breast MR Images”, IEEE Transactions on Medical Imaging, vol. 22, No. 2, pp. 238-247, February 2003.
• [10] W. Qi, L. Gu and Q. Zhao: Effective 2D-3D medical image registration using Support Vector Machine, Engineering in Medicine and Biology Society, EMBS 2008. 30th Annual International Conference of the IEEE, pp. 5386-5389, 2008.
• [11] M. Ali Akinlar, M. Kurulay, A. Secer and M. Celenk, A Computational Method Using Multiresolution For Volumetric Data Integration, Boundary value problems, DOI: 10.1186/1687-2770-2012-115.
• [12] M. Ali Akinlar, M. Kurulay, A. Secer and M. Celenk, Curvature driven diffusion based mathematical image registration models, Advances in difference equations, DOI: 10.1186/1687-1847-2012-193.