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医学图像识别

How_to_registrate

如何具体实现registration 0. 心得 一开始其实根本没理解配准是具体需要做什么,只是一味的vibe coding,什么重采样,刚性配准什么的,最后生成出来的图像全是噪声,第二周感觉把这些放一起就没问题了,结果惊奇的发现人体直接错位了,锁骨来到了人体的中间地方,经过重新认真严谨思考,才意识到配准的真正含义,接下来是对具体配准过程的学习笔记。 完整代码见 GitHub:registration-scripts 1. 任务目标 当前任务是多期相 CT 图像配准。 对于同一个病例,可能存在多个期相或序列,例如: 平扫期 动脉期 门静脉期 延迟期 std5mm lung5mm 这些序列的原始 DICOM 可能存在: 切片数量不同 扫描起始位置不同 spacing 不同 origin 不同 扫描范围不同 呼吸状态导致器官位置轻微变化 因此,不能直接认为不同期相中相同编号的 DICOM 切片对应同一个身体位置。 当前目标是: 以一个期相作为 fixed image,将其他期相作为 moving image,通过配准和重采样,使不同期相在统一空间中具有一一对应的切片关系。 最终输出为 nnU-Net 多通道输入格式。 2. 大体流程 当前采用的整体流程为: 读取同一病例下的 DICOM 文件; 根据 SeriesInstanceUID 区分不同序列; 排除 localizer、scout、切片数过少、不同部位的序列; 选择一个序列作为 fixed image; 其他序列作为 moving image; 对 moving image 进行配准; 将 moving image 重采样到 fixed image 的空间; 根据共同有效扫描范围进行统一裁剪; 检查同编号切片是否对应同一部位; 保存为 nnU-Net 多通道 NIfTI 格式。 简化表示为: fixed image ↓ 提供统一空间标准 moving image ↓ 配准到 fixed image ↓ 重采样到 fixed image 空间

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Registration

医学图像配准学习笔记 这周继续研究期相配准。。 1.图像配准定义 根据笔者粗浅的理解,配准就是通过空间变换将 moving image 变换到fixed image上,使两个图像上中的公共点一一对应。 目前我的任务就是将同一个病例中不同 DICOM 序列的图像统一到同一个空间坐标系中,使它们具有一致的: spacing:体素间距 origin:原点坐标 direction:方向矩阵 size:图像尺寸 最终目标是让不同序列可以作为 nnU-Net 的多通道输入,因为这些通道必须在空间上对应,否则模型学到的多序列信息就会错位。 2.图像配准应用场景 这一部分就不必多言,因为笔者本身做的项目也就只和图像识别有关。 3. 当前任务的配准类型定位 虽然图像配准有很多分类方式,例如按模态、对象、变换类型等分类,但对当前任务来说,不需要展开全部分类。 当前任务已经比较明确: 应用领域:医学图像配准 图像类型:CT 图像 配准对象:同一病例内部不同期相 配准类型:多期相 CT 配准 图像维度:3D 到 3D 配准 目标用途:统一不同期相图像空间,使其适配 nnU-Net 多通道输入 因此,当前任务可以概括为: 同一病例多期相 CT 图像之间的 3D 医学图像配准。 在这个任务中,重点不是讨论各种配准分类,而是解决以下问题: 如何选择 fixed image 和 moving image; 如何让不同期相的图像在空间上对齐; 如何保证配准后同编号切片对应同一解剖位置; 如何处理不同期相扫描范围不一致的问题; 如何将处理结果转换为 nnU-Net 可用的多通道输入格式。 从方法选择上看,当前任务主要关注: 重采样 Resampling 刚性配准 Rigid Registration 仿射配准 Affine Registration 必要时考虑非刚性配准 Deformable Registration 其中,当前阶段优先考虑: 刚性配准 + 重采样 + 共同有效区域裁剪 原因是刚性配准可以校正不同期相之间的整体平移和旋转,同时不会改变器官和病灶的真实形态。对于医学图像分割前处理来说,这种方法相对稳定、安全,也更适合作为批量化处理流程的基础。 如果刚性配准后仍然存在整体尺度差异,可以进一步尝试仿射配准;如果存在明显局部形变,再谨慎考虑非刚性配准。 4.图像配准过程 4.1 配准中的核心概念 4.1.1 Fixed Image fixed image 是基准图像,提供统一的空间标准,包括: spacing origin

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