روشی جدید برای تطبیق تصاویر پزشکی هم‌نوع برپایه مدل‌های دگردیس‌پذیر و کاربرد آن برای تصاویر ct قفسه سینه

در تصاویر ct چهاربعدی، ثبت تغییر شکل قفسه سینه در اثر حرکات بافت و تنفس امکان پذیر می باشد. لذا، برای ارزیابی تغییرات شکل قفسه سینه لازم است تا تصاویر ثبت شده در زمان های مختلف با یکدیگر تطبیق داده شوند. در این مقاله یک الگوریتم جدید برپایه مدل های دگردیس پذیر برای تطبیق غیرسخت تصاویر پزشکی ارائه شده است. تابعی انرژی روش پیشنهادی از دو جمله انرژی های داخلی و خارجی تشکیل شده که از کمینه سازی آنها میدان برداری بهینه (برای توصیف جابجایی پیکسل ها) بدست خواهد آمد. انرژی خارجی بر پایه معیار پرکاربرد کمترین مربعات خطا (با در نظر گرفتن ضریب مقیاس روشنایی) توسعه داده شده است. از آنجا که انتظار می رود الگوریتم تطبیق بتواند تبدیل های انتقال، تغییر مقیاس و دوران محلی را پیاده سازی نماید، برای انرژی خارجی (منظم کننده) معیار کمینه سازی اندازه مشتق دوم میدان جابجایی پیشنهاد گردیده است. برای ارزیابی الگوریتم پیشنهادی از تصاویر ct سه بعدی (موجود در پایگاه داده http://www.dir-lab.com) در دو وضعیت بیشترین دم و بیشترین بازدم استفاده شده است. در تصاویر مورد استفاده مختصات تعدادی از نقاط متناظر در دو تصویر مشخص بوده و می توان دقت تطبیق را از لحاظ مکانی مورد بررسی قرار داد. برای ارزیابی روش پیشنهادی از یک پایگاه داده شامل تصاویر ct چهاربعدی 5 فرد سالم استفاده شده است. نتایج تجربی نشان داد که میانگین خطای روش پیشنهادی در مقایسه با 11 روش رقیب، حداقل 8% بهبود داشته است.