實踐練習:使用VV
elastix
這個練習由Simon Rit(Creatis)提供拾稳。
這些實踐練習的目的是向您介紹圖像配準的問題吮炕。 由于軟件開發(fā)耗時,您不會開發(fā)自己的軟件访得,而是使用現有的開源程序:
- elastix (http://elastix.isi.uu.nl/, [1]) 是基于Insight Segmentation和Registration Toolkit 的自動圖像配準開源平臺(www.itk.org)龙亲。這一發(fā)展由烏特勒支(The Netherlands)大學醫(yī)學中心的圖像科學研究所發(fā)起。它是由參數文件中定義的配置設置驅動的命令行悍抑。用戶手冊在這里可用:http://elastix.isi.uu.nl/download/elastix_manual_v4.5.pdf.
- vv (http://vv.creatis.insa-lyon.fr/), [2]) 是基于ITK和Visualization Toolkit,專為快速簡便的可視化而設計的,開源和跨平臺圖像查看器(www.vtk.org)鳄炉。發(fā)展由里昂(法國)的CREATIS實驗室發(fā)起。 它也可以是命令行驅動的搜骡。 命令行選項可通過vv --help拂盯,F1快捷鍵訪問。
要在Windows中運行命令窗口记靡,請在Windows菜單中單擊Executor谈竿,然后鍵入cmd团驱。 在這個窗口中,你可以:
- 通過鍵入例如D:更改驅動器空凸,去驅動器D.
- 通過鍵入例如cd tmp更改文件夾嚎花,以轉到子文件夾tmp。
- 通過鍵入呀洲,例如mkdir toto創(chuàng)建一個目錄來創(chuàng)建一個toto子文件夾紊选。
在練習結束時,您應該能夠進行剛性(手動和自動)以及非剛性配準道逗,并可以使結果可視化丛楚。 您將用一個粗體字寫一份報告來回答這些說明,盡可能包含截圖所支持的簡明評論憔辫。
手動剛性配準
- 下載圖片ct.mha和cbct.mha:http://www.creatis.insa-lyon.fr/~srit/tete.
- 使用命令
vv ct.mha cbct.mha
在vv中打開它們。 觀察它們仿荆,在每個切片器上更改圖像贰您,并在幫助菜單(F1)中分析每個快捷鍵和鼠標選項的效果。 - 使用命令
vv --linkall ct.mha cbct.mha
在vv中打開它們拢操,并觀察差異锦亦。 - 使用命令
vv ct.mha --overlay cbct.mha
在vv中打開它們,并觀察差異令境。 - 在菜單“工具”中杠园,打開手動配準工具,結合使用sliders舔庶。 檢查vv手動配準的行為是否與elastix手冊2.6節(jié)中描述的一致抛蚁。
- 手動配準兩張圖片
- 知道慣例是與YXZ的歐拉角度,說明如何從參數中計算得到的矩陣惕橙。(Knowing that the convention is Euler angles with YXZ, explain how the resulting matrix is computed from the parameters.)
- 軟件對萬向節(jié)鎖(the gimbal lock)不夠健壯瞧甩。 解釋達到萬向節(jié)鎖定參數并觀察vv中的結果(Explain for which parameter(s) the gimbal lock is reached and observe the consequence in vv.)。
C.2 自動剛性配準
- 從其網站上的elastix數據庫中下載elastix參數文件Par0005.MI.rigid.txt弥鹦。
- 使用mkdir剛性創(chuàng)建一個剛性目錄肚逸,并使用命令行運行elastix
elastix -f cbct.mha -m ct.mha -p Par0005.MI.rigid.txt -out rigid
通過在手動配準窗口中鍵入結果參數(在剛性/ TransformParameters.0.txt文件中),使用vv觀察結果彬坏。 - 檢測一個不是很好的對齊區(qū)域朦促,并詳細說明原因。
- 比較3種相似度測度栓始,并繪制優(yōu)化過程中的演變务冕。
C.3 非剛性配準
- 下載預先配準的圖像ct.mhd并檢查是否only deformations are left
vv ct.mhd --overlay cbct.mha.
- 下載elastix參數文件Par0005.MI.1.txt。 后者已經被修改為考慮到參數的嵌入式剛性配準
(UseDirectionCosines "true")
- 使用mkdir目錄創(chuàng)建目錄并運行
elastix -f cbct.mha -m ct.mhd -p Par0005.MI.1.txt -out dir
- 使用mkdir dirres創(chuàng)建一個dirres目錄并運行
transformix -in ct.mhd -out dirres -tp dir/TransformParameters.0.R1.txt -def all
- 使用兩個命令討論結果:
vv cbct.mha --vf dirres/deformationField.mhd
vv --linkall cbct.mha --overlay ct.mhd cbct.mha --overlay dirres/result.mhd