第五章 教程

5.1 選擇配準(zhǔn)組件

執(zhí)行配準(zhǔn)時(shí)铣耘,必須仔細(xì)選擇幾個(gè)組件,如第2章所述以故。組件必須在參數(shù)文件中指定蜗细。 例如:

(Transform "BSplineTransform")
(Metric "AdvancedMattesMutualInformation")
. . .

在表5.1中給出了需要指定的組件的列表,并提出了一些建議怒详。 “配準(zhǔn)”組件在第2章中沒有提及炉媒。配準(zhǔn)組件用于連接所有其他組件,并實(shí)現(xiàn)了配準(zhǔn)的多分辨率方面昆烁。 所以吊骤,可以說實(shí)際上實(shí)現(xiàn)了圖2.2的塊方案。 此外静尼,第二章中沒有明確提及“重新采樣器”組件白粉。它僅用于在配準(zhǔn)后生成變形的運(yùn)動(dòng)圖像。 目前鼠渺,elastix中只有一個(gè)Resampler可用:DefaultResampler鸭巴。 因此,該組件不再進(jìn)一步討論拦盹。


5.2 所有參數(shù)概述

elastix的所有可用組件的列表可以在以下位置找到:http://elastix.isi.uu.nl/doxygen/modules.html
可以在elastix網(wǎng)站上找到可以為每個(gè)elastix組件指定的所有參數(shù)的列表:
http://elastix.isi.uu.nl/doxygen/parameter.html
在該站點(diǎn)鹃祖,您可以找到如何指定參數(shù)以及默認(rèn)值。 我們?cè)噲D提出合理的默認(rèn)值掌敬,雖然默認(rèn)值在所有情況下一定不會(huì)奏效。 維基上可以找到成功的參數(shù)文件集合:http://elastix.bigr.nl/wiki/index.php/Parameter_file_database
這可能會(huì)讓您開始使用您的特定應(yīng)用程序池磁。

5.3 重要參數(shù)

按照與2.3節(jié)相同的順序奔害,我們將討論每個(gè)組件的重要參數(shù),并解釋表5.1中提出的建議地熄。

5.3.1 Registration

只需使用MultiResolutionRegistration方法华临,因?yàn)槎喾直媛适且粋€(gè)好主意。 如果您仍然認(rèn)為您不需要所有這些多分辨率端考,您可以隨時(shí)將NumberOfResolutions設(shè)置為1雅潭。您不必設(shè)置其他任何內(nèi)容揭厚。 第5.3.7節(jié)更詳細(xì)地討論了決議的數(shù)量。

5.3.2 Metric

AdvancedMattesMutualInformation通常適用于單模和多模式圖像扶供。 它支持度量值和導(dǎo)數(shù)的快速計(jì)算筛圆,如果變換是通過利用其緊湊支持的B樣條曲線。 您需要設(shè)置直方圖箱的數(shù)量椿浓,這是計(jì)算聯(lián)合直方圖所需要的數(shù)量太援。 一個(gè)很好的價(jià)值取決于你的輸入圖像的動(dòng)態(tài)范圍,但以我們的經(jīng)驗(yàn)32通常是可以的:
(NumberOfHistogramBins 32)

5.3.3 Sampler(取樣)

RandomCoordinate采樣器與StandardGradientDescent和AdaptiveStochasticGradientDescent優(yōu)化器結(jié)合使用扳碍,這是推薦的優(yōu)化例程提岔。 這些優(yōu)化方法可以與每次迭代隨機(jī)選擇的少量樣本一起使用,參見第2.7節(jié)笋敞,這大大降低了配準(zhǔn)時(shí)間碱蒙。 將NumberOfSpatialSamples設(shè)置為3000。不要低于2000夯巷。與在體素網(wǎng)格上繪制樣本的采樣器(如隨機(jī)采樣器)相比赛惩,RandomCoordinate采樣器避免了所謂的網(wǎng)格效應(yīng)[Th'evenaz and Unser,2008]鞭莽。

第5.3.6節(jié)討論的隨機(jī)采樣器的一個(gè)重要選項(xiàng)是:
(NewSamplesEveryIteration "true")
其在每次迭代中強(qiáng)制選擇新樣本坊秸。

RandomCoordinate采樣器的一個(gè)有趣的選項(xiàng)是UseRandomSampleRegion參數(shù),與SampleRegionSize參數(shù)組合使用澎怒。 如果UseRandomSampleRegion設(shè)置為“false”
(默認(rèn)值)褒搔,采樣器從整個(gè)圖像域中抽取樣本。 當(dāng)設(shè)置為“true”時(shí)喷面,采樣器隨機(jī)選擇一個(gè)體素星瘾,然后在該體素周圍的正方形鄰域中選擇剩余的樣本。 鄰域的大小由SampleRegionSize(物理坐標(biāo))決定惧辈。 3D圖像的示例:

(ImageSampler "RandomCoordinate")
(NewSamplesEveryIteration "true")
(UseRandomSampleRegion "true")
(SampleRegionSize 50.0 50.0 50.0)
(NumberOfSpatialSamples 2000)

在每次迭代中琳状,隨機(jī)選擇50^3 mm的正方形區(qū)域。 在該地區(qū)盒齿,根據(jù)均勻分布選擇了2000個(gè)樣本念逞。 有效地獲得了一種局部相似性度量,有時(shí)會(huì)提供更好的配準(zhǔn)結(jié)果边翁。 有關(guān)這種方法的更多信息見Klein el al. [2008]翎承。 對(duì)于樣本區(qū)域大小,嘗試的合理值是≈圖像大小的1/3符匾。

5.3.4 Interpolator(插補(bǔ))

在配準(zhǔn)期間叨咖,使用LinearInterpolator。 在我們目前的實(shí)現(xiàn)中,它比第一階B樣條內(nèi)插器快得多甸各,即使它們?cè)诶碚撋鲜且粯拥摹?/p>

我們建議使用更高質(zhì)量的三階B樣條插值來生成產(chǎn)生的變形運(yùn)動(dòng)圖像:

(ResampleInterpolator "FinalBSplineInterpolator")
(FinalBSplineInterpolationOrder 3)

5.3.5 Transform(轉(zhuǎn)變)

這個(gè)選擇取決于手頭的應(yīng)用垛贤。對(duì)于您希望沒有非剛性變形的同一患者的圖像,您可以考慮剛性變換趣倾,即選擇EulerTransform聘惦。如果要補(bǔ)償比例差異,請(qǐng)考慮仿射變換:AffineTransform誊酌。這兩個(gè)轉(zhuǎn)換需要旋轉(zhuǎn)中心部凑,可以由用戶設(shè)置。默認(rèn)情況下固定圖像的幾何中心碧浊,這是推薦的涂邀。需要設(shè)置的另一個(gè)參數(shù)是Scales。量表為變換參數(shù)μ的每個(gè)元素定義了在優(yōu)化期間使用的縮放值箱锐”让悖縮放用于將μ的元素置于相同的范圍內(nèi)(對(duì)應(yīng)于旋轉(zhuǎn)的參數(shù)通常具有比對(duì)應(yīng)于平移的參數(shù)小得多的范圍)。我們建議讓elastix自動(dòng)計(jì)算:(AutomaticScalesEstimation “true”)驹止。在做非剛性變換之前浩聋,始終要先進(jìn)行剛性或仿射變換,以獲得良好的初始對(duì)齊臊恋。

對(duì)于非剛性配準(zhǔn)問題衣洁,elastix具有BSplineTransform。 B樣條非剛體變換由控制點(diǎn)的統(tǒng)一網(wǎng)格定義抖仅。 該網(wǎng)格由網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)之間的間距定義坊夫。 間距定義網(wǎng)格是多么密集,或者您可以模擬的轉(zhuǎn)換的位置撤卢。 對(duì)于每個(gè)分辨率級(jí)別环凿,您可以定義不同的網(wǎng)格間距。 這就是我們所說的多網(wǎng)格放吩。 一般來說智听,我們建議從粗糙的B樣條網(wǎng)格開始,即更全面的變換渡紫。 這樣到推,較大的結(jié)構(gòu)首先匹配,原因與為什么要開始一個(gè)剛性或仿射變換相同的原因惕澎。 在以后的分辨率中莉测,您可以逐步細(xì)化轉(zhuǎn)化; 這個(gè)想法是,您隨后匹配較小的結(jié)構(gòu)集灌,達(dá)到最終精度悔雹。 最終網(wǎng)格間距用以下指定
(FinalGridSpacingInPhysicalUnits 10.0 10.0 10.0)
數(shù)量與圖像中的尺寸一樣多。 大多數(shù)醫(yī)療圖像的間距是以毫米為單位欣喧。 也可以以體素單位指定網(wǎng)格:
(FinalGridSpacingInVoxels 16.0 16.0 16.0)
如果最終的B樣條網(wǎng)格間距選擇為高腌零,則不能匹配小結(jié)構(gòu)。 另一方面唆阿,如果網(wǎng)格間距非常低益涧,則可以匹配小結(jié)構(gòu),但是您可能允許轉(zhuǎn)換具有太多的自由度驯鳖。 這可能導(dǎo)致不規(guī)則的變換闲询,特別是對(duì)于圖像的均勻部分,因?yàn)樵诳梢砸龑?dǎo)配準(zhǔn)的區(qū)域中沒有邊緣(或其他信息)浅辙。 懲罰或正則化術(shù)語(yǔ)扭弧,見公式(2.2),可以幫助避免這些問題记舆。 由于這取決于所需的精度鸽捻,因此很難推薦最終網(wǎng)格間距的值。 但是我們可以嘗試:如果您對(duì)較大的結(jié)構(gòu)感興趣泽腮,可以將其設(shè)置為32個(gè)體素御蒲,您可以下調(diào)到16或8個(gè)體素以便匹配較小的結(jié)構(gòu),甚至可以達(dá)到4诊赊。最后的選擇可能需要一些正規(guī)化術(shù)語(yǔ)厚满,除非你仔細(xì)地逐漸改進(jìn)網(wǎng)格間距。

要指定多格式調(diào)度碧磅,請(qǐng)使用GridSpacingSchedule命令

(NumberOfResolutions 4)
(FinalGridSpacingInVoxels 8.0 8.0)
(GridSpacingSchedule 6.0 6.0 4.0 4.0 2.5 2.5 1.0 1.0)

GridSpacingSchedule定義所有分辨率級(jí)別的乘法因子碘箍。 結(jié)合最終網(wǎng)格間距,確定所有分辨率級(jí)別的網(wǎng)格間距续崖。在二維圖像的情況下敲街,上述計(jì)劃指定6×8 = 48像素分辨率的0級(jí)網(wǎng)格,通過32和20像素严望,在最后的8級(jí)像素分辨率多艇。 GridSpacingSchedule的默認(rèn)值使用了2的冪次方案: (GridSpacingSchedule 8.0 8.0 4.0 4.0 2.0 1.0 1.0 1.0)(用于2D圖像)。

作為旁注:在(2.1)中最小化的參數(shù)的數(shù)量由μ的大小確定像吻,即在通過控制點(diǎn)網(wǎng)格間隔的B樣條變形變換的情況下峻黍。 如果您將間距加倍,則3D圖像的參數(shù)數(shù)量將增加8倍拨匆。 對(duì)于2563圖像和16個(gè)體素的網(wǎng)格間距姆涩,這將導(dǎo)致大約(256/16)3×3≈12.000個(gè)參數(shù); 對(duì)于8個(gè)像素的網(wǎng)格間距,這幾乎是100.000個(gè)參數(shù)惭每。 參數(shù)的數(shù)量可以直接關(guān)系到內(nèi)存消耗和配準(zhǔn)時(shí)間骨饿,具體取決于具體的實(shí)現(xiàn)亏栈。

在大多數(shù)文獻(xiàn)中,立體(3階)B樣條用于圖像配準(zhǔn)宏赘。 當(dāng)然绒北,其他spline orders也是可能的。 您可以嘗試使用BSplineTransformSplineOrder選項(xiàng)察署。 支持1闷游,2和3 次。 較低的次將減少計(jì)算時(shí)間贴汪,但可能導(dǎo)致較不平滑的變形脐往。 對(duì)于1次,嚴(yán)格來說扳埂,變形場(chǎng)不再是可微分的业簿。

作為B樣條變換的替代方案,elastix包括SplineKernelTransform阳懂,它實(shí)現(xiàn)了薄板樣條類型的變換辖源。 有關(guān)此轉(zhuǎn)換的更多信息,請(qǐng)參見第2.6節(jié)和第6.4節(jié)希太。

最后克饶,在每個(gè)參數(shù)文件中包含以下行是明智的:
(HowToCombineTransforms "Compose")
到elastix版本4.2,默認(rèn)情況下誊辉,如果此行被省略矾湃,使用“Add”用于向后兼容。 從elastix版本4.3堕澄,默認(rèn)值已更改為“Compose”邀跃,這在大多數(shù)應(yīng)用程序中更好。 參見2.6節(jié)蛙紫,方程(2.18)和(2.19)進(jìn)行說明拍屑。

5.3.6 Optimiser(優(yōu)化)

StandardGradientDescent方法,參見方程(2.21)和(2.23)提供了執(zhí)行快速注冊(cè)的可能性坑傅,參見Klein et al[2007]僵驰。 關(guān)鍵思想是您使用每次迭代中新選擇的體素(樣本)的隨機(jī)子集來計(jì)算成本函數(shù)導(dǎo)數(shù)。 使用參數(shù)NumberOfSpatialSamples指定要使用的樣本數(shù)唁毒,請(qǐng)參見第5.3.3節(jié)蒜茴。 通常,2000-5000就夠了浆西。 告訴優(yōu)化器在每次迭代中選擇新的樣品是非常重要的:
(NewSamplesEveryIteration "true")
StandardGradientDescent方法的缺點(diǎn)是您需要調(diào)整增益因子ak的參數(shù)粉私,請(qǐng)參見第5.3節(jié)。 方程(2.22)需要一個(gè)步長(zhǎng)ak的選擇近零,它在elastix方程(2.23)中定義诺核。 圖5.2給出了一些例子抄肖。

參數(shù)α和A定義了函數(shù)的衰減斜率。 對(duì)于參數(shù)α窖杀,我們建議值為0.6憎瘸。 對(duì)于A,使用的順序?yàn)?0:

(SP alpha 0.6)
(SP A 50.0)

這將參數(shù)a(在elastix中稱為SP_a)作為調(diào)整的最重要參數(shù)陈瘦。 這是一個(gè)重要的參數(shù),它可能意味著成功的一個(gè)好的選擇和失敗潮售,如果沒有痊项! 如果a設(shè)置得太高,則迭代求解算法(2.22)變得不穩(wěn)定酥诽,您可能會(huì)使圖像變形超出識(shí)別鞍泉。 如果一個(gè)設(shè)置太低,你將永遠(yuǎn)不會(huì)使其達(dá)到最佳狀態(tài)肮帐,或者可能會(huì)停在非常小的附近局部最佳狀態(tài)咖驮。 圖5.2說明了這一點(diǎn)。


a一個(gè)很好的選擇取決于用于配準(zhǔn)的成本函數(shù):為MSD提供一個(gè)很好的結(jié)果的a與為MI提供良好結(jié)果的a不一樣训枢。 最后托修,還取決于您在固定圖像和運(yùn)動(dòng)圖像之間所期望的變形量。 所以再次建議很難給予恒界。 一般來說睦刃,,我們建議您考慮數(shù)量級(jí)十酣,如果a = 10太小涩拙,嘗試a = 100而不是a = 11。對(duì)于互信息耸采,歸一化相關(guān)系數(shù)和歸一化的相互信息兴泥,您可以從a = 1000左右開始。對(duì)于均方差的度量虾宇,可以嘗試小于1的值搓彻。 a選擇的方式太大,可能會(huì)遇到“運(yùn)動(dòng)圖像緩沖區(qū)外的地圖太多”的錯(cuò)誤信息嘱朽。 此錯(cuò)誤也可能有其他原因好唯。 elastix網(wǎng)站的常見問題提供了有關(guān)此錯(cuò)誤消息的更多信息。

對(duì)于每個(gè)分辨率燥翅,您可以指定不同的SP_a值骑篙,但是對(duì)于每個(gè)分辨率,可能會(huì)更容易地以相同的值開始森书。

(SP_a 1000.0 1000.0 1000.0)

或等效地:

(SP_a 1000.0)

與優(yōu)化器相關(guān)的最后一個(gè)重要選項(xiàng)是最大迭代次數(shù):
(MaximumNumberOfIterations 500)
在StandardGradientDescent的情況下靶端,不僅最大值也是最小值谎势,因?yàn)榇藘?yōu)化器沒有實(shí)現(xiàn)其他停止條件。 一般來說杨名,迭代越多脏榆,配準(zhǔn)結(jié)果越好。 但是台谍,當(dāng)然须喂,更多的迭代需要更多的時(shí)間。 500是一個(gè)好的開始趁蕊。 如果計(jì)算時(shí)間不是問題坞生,請(qǐng)使用2000。 如果您匆忙掷伙,您可以嘗試下200次迭代是己。 對(duì)于小的2D圖像和剛性配準(zhǔn),甚至更少的迭代就足夠了任柜。 使用更多迭代的一個(gè)好處是卒废,更廣泛的SP_a給出了好的結(jié)果。 調(diào)節(jié)SP然后變得更容易宙地。

你厭倦了調(diào)整a了嗎摔认?

開始使用AdaptiveStochasticGradientDescent優(yōu)化器。 此優(yōu)化器與StandardGradientDescent非常相似宅粥,但會(huì)自動(dòng)估計(jì)SP_a的正確初始值级野。更多細(xì)節(jié)見Klein et al [2009]。 實(shí)際上粹胯,該優(yōu)化器可以在許多應(yīng)用程序中使用其默認(rèn)設(shè)置蓖柔。 用戶必須指定迭代次數(shù):

(Optimizer "AdaptiveStochasticGradientDescent")
(MaximumNumberOfIterations 500)

有一些可選的額外的參數(shù),如SigmoidInitialTime和MaximumStepLength风纠,這在文獻(xiàn)[Klein et al,2009]中有解釋况鸣。 除了自動(dòng)計(jì)算步長(zhǎng)之外,該優(yōu)化器還實(shí)現(xiàn)了一種自適應(yīng)步長(zhǎng)機(jī)制竹观,這通常使優(yōu)化有點(diǎn)更強(qiáng)大镐捧。 這個(gè)優(yōu)化器的唯一缺點(diǎn)是,在自由度很大(μ大的情況下)估計(jì)a是相對(duì)耗時(shí)的時(shí)間臭增,但是我們正在解決這個(gè)問題[Qiao et al懂酱,2014]。

5.3.7 Image pyramids(圖像金字塔)

FixedImagePyramid和MovingImagePyramid具有相同的選項(xiàng)誊抛。 下面關(guān)于FixedImagePyramid的描述同樣適用于MovingImagePyramid列牺。

使用FixedSmoothingImagePyramid,因?yàn)樗粫?huì)丟棄有價(jià)值的信息拗窃,而且由于您沒有使用FullSampler瞎领,所以下采樣不會(huì)隨時(shí)保存泌辫。 盡管對(duì)于大圖像和許多分辨率級(jí)別,它可能消耗相當(dāng)多的內(nèi)存九默。 必須設(shè)置兩個(gè)參數(shù)以定義多分辨率策略:分辨率數(shù)(NumberOfResolutions)和每個(gè)分辨率中使用的特定下采樣計(jì)劃(FixedImagePyramidSchedule)震放。 如果僅設(shè)置NumberOfResolutions,則將使用默認(rèn)計(jì)劃驼修,將固定圖像在每個(gè)維度中平滑2倍殿遂,從最后一個(gè)分辨率的σ= 0.5開始。 那個(gè)計(jì)劃通常很好乙各。 如果您有高度各向異性的數(shù)據(jù)墨礁,您可能需要在最大間距的方向上模糊較少。

一般來說3 resolutions是一個(gè)很好的起點(diǎn)觅丰。 如果固定和運(yùn)動(dòng)的圖像最初是遠(yuǎn)離的,您可以將分辨率級(jí)別的數(shù)量增加到例如5或6妨退。這樣妇萄,圖像更加模糊,并且更注意配準(zhǔn)大型主導(dǎo)結(jié)構(gòu)咬荷。

金字塔計(jì)劃定義了每個(gè)方向x冠句,y,z和每個(gè)分辨率級(jí)別的模糊量(以及使用FixedRecursiveImagePyramid的情況下的下采樣)幸乒。 可以指定如下:

(NumberOfResolutions 4)
(FixedImagePyramidSchedule 8 8 4 4 2 2 1 1)

在這個(gè)例子中懦底,使用了2D圖像的4個(gè)分辨率。 在分辨率0時(shí)罕扎,圖像在每個(gè)方向上的σ= 8/2體素模糊(σ是金字塔計(jì)劃值的一半)聚唐。 在1級(jí)使用σ= 4/2,最后在最后一級(jí)4級(jí)腔召,原始圖像用于配準(zhǔn)杆查。 指定的固定和移動(dòng)圖像金字塔具有相同的時(shí)間表可以用一個(gè)命令:(ImagePyramidSchedule 4 4 2 2 2 1 1 1 1)
對(duì)于具有3個(gè)分辨率級(jí)別的3D圖像,其中在z方向上執(zhí)行較少的平滑臀蛛。

5.4 Masks(面具亲桦,掩蓋)

有時(shí)候,您有興趣只對(duì)齊圖像的一部分浊仆。 關(guān)注這一部分的一個(gè)可能性是裁剪圖像客峭。 然而,裁剪僅將感興趣區(qū)域(ROI)限制為正方形(2D)或立方體(3D)抡柿。 如果您需要不規(guī)則形狀的ROI舔琅,您可以使用掩碼。 掩碼是填滿0和1的一個(gè)二進(jìn)制圖像洲劣。 如果使用掩碼搏明,則只對(duì)掩碼內(nèi)部的圖像部分進(jìn)行配準(zhǔn)鼠锈,即掩碼為1。

你可以/應(yīng)該使用掩碼

  • 當(dāng)您的圖像包含沒有真正意義的人造邊緣時(shí)星著。配準(zhǔn)可能會(huì)對(duì)齊這些人造邊緣购笆,從而忽略有意義的邊緣。 超聲圖像中的圓錐光束邊緣是這樣的人造邊緣的示例虚循。
  • 當(dāng)圖像包含您的ROI附近的結(jié)構(gòu)同欠,可能會(huì)影響您的ROI內(nèi)的配準(zhǔn)。 這是例如匹配肺數(shù)據(jù)的情況横缔。 通常情況下铺遂,您對(duì)肺部感興趣,而不是肋骨是否對(duì)齊茎刚。 然而襟锐,肋骨是例如在CT中可以對(duì)相似性度量具有強(qiáng)烈影響的結(jié)構(gòu),特別是如果您使用MSD度量膛锭。 在這種情況下粮坞,肋骨框架可以以與肋骨框架在肺邊界附近的血管結(jié)構(gòu)為代價(jià)完全對(duì)準(zhǔn)。 在這種情況下初狰,如果您使用擴(kuò)張的肺分割作為掩碼莫杈,它將幫助您。

掩碼可用于固定和運(yùn)動(dòng)圖像奢入。 固定圖像掩碼足以將注冊(cè)聚焦在ROI上筝闹,因?yàn)閺墓潭▓D像中抽取樣本。 當(dāng)您的運(yùn)動(dòng)圖像包含ROI附近的廢話灰色值時(shí)腥光,您只需要為運(yùn)動(dòng)圖像使用掩碼关顷。

如果您使用掩碼來防止人為緣故障,您還需要設(shè)置參數(shù):
(ErodeMask "true")
如果沒有武福,那么當(dāng)執(zhí)行多分辨率時(shí)解寝,由于平滑步驟,來自人造邊緣的信息將流入您的ROI艘儒。 如果ROI周圍的邊緣有意義聋伦,例如 在肺的例子中,你應(yīng)該將它設(shè)置為false界睁,因?yàn)檫@個(gè)邊緣將有助于引導(dǎo)配準(zhǔn)觉增。

在繪制樣品時(shí)elastix彈出的常見異常是:“在合理的時(shí)間內(nèi)找不到足夠的圖像樣本。 也許掩碼太小了翻斟∮饨福“這樣做的可能原因是你的固定圖像掩碼太小了。 有關(guān)詳細(xì)信息,請(qǐng)參閱常見問題嘹履。

5.5 故障排除

5.5.1 常見錯(cuò)誤

常見問題解答中收集了一些常見的混淆和疑問來源腻扇,可以在這里找到
http://elastix.isi.uu.nl/FAQ.php

5.5.2 不好的初始對(duì)準(zhǔn)

當(dāng)兩個(gè)圖像之間的初始對(duì)齊非常糟糕時(shí),您無法啟動(dòng)非剛性配準(zhǔn)砾嫉。 有時(shí)使它正確可能是麻煩的幼苛。 什么因素可以幫助你做到正確?

  • 從具有低自由度的轉(zhuǎn)換開始焕刮,即平移舶沿,剛性,相似性或仿射變換配并。 有時(shí)括荡,圖像真的很遠(yuǎn),并且沒有重疊開始(注意:物理空間中圖像的位置由原點(diǎn)和體素間距決定;參見第2.2節(jié))溉旋。 然后畸冲,將一個(gè)解決方案添加到您的參數(shù)文件中:
    (AutomaticTransformInitialization "true")
    該參數(shù)有助于自動(dòng)估計(jì)上述轉(zhuǎn)換的初始對(duì)準(zhǔn)。 支持三種方法:將固定和運(yùn)動(dòng)圖像的中心對(duì)齊的默認(rèn)方法观腊,對(duì)齊重心的方法以及簡(jiǎn)單地對(duì)齊圖像來源的方法邑闲。 可以通過將以下一行添加到參數(shù)文件中來選擇一種方法:
(AutomaticTransformInitializationMethod "GeometricalCenter")
(AutomaticTransformInitializationMethod "CenterOfGravity")
(AutomaticTransformInitializationMethod "Origins")

請(qǐng)注意,“Origins”目前僅適用于仿射變換恕沫。

  • 您需要一個(gè)良好的多分辨率策略监憎,即相當(dāng)多的分辨率級(jí)別纱意。 這樣一來婶溯,大部分的平滑化正在發(fā)生,模糊所有的細(xì)節(jié)偷霉,從而將配準(zhǔn)集中在主要的結(jié)構(gòu)上迄委。
  • 使用更多的迭代。
  • 采取更大的步驟类少。 將參數(shù)a設(shè)置得高叙身,以使得變形的轉(zhuǎn)換組件在每次迭代中需要幾個(gè)體素的步長(zhǎng),最多可達(dá)10個(gè)硫狞。也許它會(huì)工作信轿,在這種情況下,您將獲得對(duì)齊的速度很快残吩,但是步長(zhǎng)a仍然是 很大财忽,所以你馬上再次離開對(duì)準(zhǔn)。 如果發(fā)生這種情況泣侮,您應(yīng)該讓序列ak = a /(A + k)^α相對(duì)較快地衰減即彪。 這可以通過設(shè)置a和A稍低一點(diǎn)來實(shí)現(xiàn),參見圖5.1活尊。
  • 如果您需要找到大的旋轉(zhuǎn)隶校,您可能需要為旋轉(zhuǎn)采取更大的步驟漏益,但不需要為變形。 這可以通過修改比例參數(shù)來實(shí)現(xiàn)深胳,參見第5.3.5節(jié):
    (Scales 10000.0)
    您可以將其設(shè)置為較低以采取較大的旋轉(zhuǎn)步長(zhǎng)绰疤。 如果設(shè)置為1.0,則為旋轉(zhuǎn)方向轉(zhuǎn)動(dòng)大的步數(shù)(但旋轉(zhuǎn)在徑向中定義)稠屠。 如果你把它設(shè)置得很高(> 10^6)峦睡,你根本不會(huì)旋轉(zhuǎn)。 你可能不需要低于1000.0权埠。 請(qǐng)注意榨了,AutomaticScalesEstimation選項(xiàng)通常工作正常,因此不需要指定Scales攘蔽。

5.5.3 內(nèi)存消耗

臨床圖像的典型尺寸隨著時(shí)間的推移而增加龙屉。 因此,內(nèi)存效率將會(huì)更加成為一個(gè)問題满俗。 小圖像elastix消耗≈100 MB的內(nèi)存转捕,對(duì)于較大的圖像對(duì)(256^3)和一些常見的組件,消耗可以是大約1-1.5 GB唆垃。 使用非常大的圖像(400^3及以上)五芝,內(nèi)存消耗可能會(huì)升高到舊版32位Windows系統(tǒng)的2 GB以上的限制。 或者您正在使用筆記本電腦辕万。 或者你正在另一個(gè)消耗消費(fèi)的主程序中使用elastix枢步。 大圖像怎么辦?

  • 給自己買一個(gè)擁有大內(nèi)存的全新電腦渐尿。 現(xiàn)在計(jì)算機(jī)和操作系統(tǒng)都將是64位醉途,所以你可以實(shí)際解決這么多的內(nèi)存。
  • elastix中的圖像在內(nèi)部默認(rèn)情況下表示為一堆浮動(dòng)類型的體素砖茸。 您可以將其修改為簡(jiǎn)短圖像:
(FixedInternalImagePixelType "short")
(MovingInternalImagePixelType "short")

這樣隘擎,您可以節(jié)省用于存儲(chǔ)固定和移動(dòng)圖像的內(nèi)存量以及它們的多分辨率金字塔。 這將以犧牲精確度為代價(jià)凉夯,但可能不是有害的货葬。 這個(gè)選項(xiàng)對(duì)于elastix和transformix都是有用的。

  • 更改配準(zhǔn)過程中使用的插值器劲够。 在使用B樣條內(nèi)插的情況下震桶,請(qǐng)注意,它將內(nèi)部的系數(shù)圖像存儲(chǔ)在雙重類型中再沧。 您還可以指定浮動(dòng)版本:
    (Interpolator "BSplineInterpolatorFloat")
    這可以節(jié)省你的另一個(gè)內(nèi)存大小的短圖像尼夺。 此選項(xiàng)僅適用于elastix。 為了節(jié)省更多的內(nèi)存,請(qǐng)使用LinearInterpolator淤堵。
  • 更改重新采樣圖像時(shí)使用的插值器:
    (ResampleInterpolator "FinalBSplineInterpolatorFloat")
    這個(gè)選項(xiàng)對(duì)于elastix和transformix都是有用的寝衫。 然而,對(duì)于elastix拐邪,它將只會(huì)在配準(zhǔn)結(jié)束時(shí)為您節(jié)省一些內(nèi)存慰毅。
  • 在配準(zhǔn)期間使用下采樣圖像。 這可能不會(huì)太大地影響配準(zhǔn)準(zhǔn)確性扎阶。 配準(zhǔn)后汹胃,您可以使用transformix將所得到的變換應(yīng)用于原始的全尺寸運(yùn)動(dòng)圖像。 有關(guān)詳細(xì)信息东臀,請(qǐng)參閱常見問題着饥。
最后編輯于
?著作權(quán)歸作者所有,轉(zhuǎn)載或內(nèi)容合作請(qǐng)聯(lián)系作者
  • 序言:七十年代末绷杜,一起剝皮案震驚了整個(gè)濱河市瘪弓,隨后出現(xiàn)的幾起案子,更是在濱河造成了極大的恐慌择同,老刑警劉巖赁濒,帶你破解...
    沈念sama閱讀 216,372評(píng)論 6 498
  • 序言:濱河連續(xù)發(fā)生了三起死亡事件轨奄,死亡現(xiàn)場(chǎng)離奇詭異,居然都是意外死亡拒炎,警方通過查閱死者的電腦和手機(jī)挪拟,發(fā)現(xiàn)死者居然都...
    沈念sama閱讀 92,368評(píng)論 3 392
  • 文/潘曉璐 我一進(jìn)店門,熙熙樓的掌柜王于貴愁眉苦臉地迎上來击你,“玉大人玉组,你說我怎么就攤上這事」” “怎么了球切?”我有些...
    開封第一講書人閱讀 162,415評(píng)論 0 353
  • 文/不壞的土叔 我叫張陵谷誓,是天一觀的道長(zhǎng)绒障。 經(jīng)常有香客問我,道長(zhǎng)捍歪,這世上最難降的妖魔是什么户辱? 我笑而不...
    開封第一講書人閱讀 58,157評(píng)論 1 292
  • 正文 為了忘掉前任,我火速辦了婚禮糙臼,結(jié)果婚禮上庐镐,老公的妹妹穿的比我還像新娘。我一直安慰自己变逃,他們只是感情好必逆,可當(dāng)我...
    茶點(diǎn)故事閱讀 67,171評(píng)論 6 388
  • 文/花漫 我一把揭開白布。 她就那樣靜靜地躺著,像睡著了一般名眉。 火紅的嫁衣襯著肌膚如雪粟矿。 梳的紋絲不亂的頭發(fā)上,一...
    開封第一講書人閱讀 51,125評(píng)論 1 297
  • 那天损拢,我揣著相機(jī)與錄音陌粹,去河邊找鬼。 笑死福压,一個(gè)胖子當(dāng)著我的面吹牛掏秩,可吹牛的內(nèi)容都是我干的。 我是一名探鬼主播荆姆,決...
    沈念sama閱讀 40,028評(píng)論 3 417
  • 文/蒼蘭香墨 我猛地睜開眼蒙幻,長(zhǎng)吁一口氣:“原來是場(chǎng)噩夢(mèng)啊……” “哼!你這毒婦竟也來了胆筒?” 一聲冷哼從身側(cè)響起杆煞,我...
    開封第一講書人閱讀 38,887評(píng)論 0 274
  • 序言:老撾萬榮一對(duì)情侶失蹤,失蹤者是張志新(化名)和其女友劉穎腐泻,沒想到半個(gè)月后决乎,有當(dāng)?shù)厝嗽跇淞掷锇l(fā)現(xiàn)了一具尸體,經(jīng)...
    沈念sama閱讀 45,310評(píng)論 1 310
  • 正文 獨(dú)居荒郊野嶺守林人離奇死亡派桩,尸身上長(zhǎng)有42處帶血的膿包…… 初始之章·張勛 以下內(nèi)容為張勛視角 年9月15日...
    茶點(diǎn)故事閱讀 37,533評(píng)論 2 332
  • 正文 我和宋清朗相戀三年构诚,在試婚紗的時(shí)候發(fā)現(xiàn)自己被綠了。 大學(xué)時(shí)的朋友給我發(fā)了我未婚夫和他白月光在一起吃飯的照片铆惑。...
    茶點(diǎn)故事閱讀 39,690評(píng)論 1 348
  • 序言:一個(gè)原本活蹦亂跳的男人離奇死亡范嘱,死狀恐怖,靈堂內(nèi)的尸體忽然破棺而出员魏,到底是詐尸還是另有隱情丑蛤,我是刑警寧澤,帶...
    沈念sama閱讀 35,411評(píng)論 5 343
  • 正文 年R本政府宣布撕阎,位于F島的核電站受裹,受9級(jí)特大地震影響,放射性物質(zhì)發(fā)生泄漏虏束。R本人自食惡果不足惜棉饶,卻給世界環(huán)境...
    茶點(diǎn)故事閱讀 41,004評(píng)論 3 325
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一處隱蔽的房頂上張望镇匀。 院中可真熱鬧照藻,春花似錦、人聲如沸汗侵。這莊子的主人今日做“春日...
    開封第一講書人閱讀 31,659評(píng)論 0 22
  • 文/蒼蘭香墨 我抬頭看了看天上的太陽(yáng)。三九已至发乔,卻和暖如春也物,著一層夾襖步出監(jiān)牢的瞬間,已是汗流浹背列疗。 一陣腳步聲響...
    開封第一講書人閱讀 32,812評(píng)論 1 268
  • 我被黑心中介騙來泰國(guó)打工滑蚯, 沒想到剛下飛機(jī)就差點(diǎn)兒被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道東北人抵栈。 一個(gè)月前我還...
    沈念sama閱讀 47,693評(píng)論 2 368
  • 正文 我出身青樓告材,卻偏偏與公主長(zhǎng)得像,于是被迫代替她去往敵國(guó)和親古劲。 傳聞我的和親對(duì)象是個(gè)殘疾皇子斥赋,可洞房花燭夜當(dāng)晚...
    茶點(diǎn)故事閱讀 44,577評(píng)論 2 353

推薦閱讀更多精彩內(nèi)容