Xây dựng chương trình đồng dạng ảnh biến dạng áp dụng trong y tế

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN NGUYỄN THANH TÂN XÂY DỰNG CHƯƠNG TRÌNH ĐỒNG DẠNG ẢNH BIẾN DẠNG ÁP DỤNG TRONG Y TẾ LUẬN VĂN THẠC SĨ NGÀNH VẬT LÝ Tp Hồ Chí Minh, Năm 2012 ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN NGUYỄN THANH TÂN VIẾT CHƯƠNG TRÌNH ĐỒNG DẠNG BIẾN DẠNG ÁP DỤNG TRONG Y HỌC CHUYÊN NGÀNH: VẬT LÝ HẠT NHÂN, NGUYÊN TỬ VÀ NĂNG LƯỢNG CAO MÃ SỐ CHUYÊN NGÀNH: 644405 LUẬN VĂN THẠC SĨ: NGÀNH VẬT LÝ NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS NGUYỄN THÁI BÌNH Tp Hồ Chí Minh, Năm 2012 Lời cảm ơn Vậy hai năm học qua Khi hoàn thành khóa luận bước qua ngưỡng thạc sĩ, hai năm qua học hỏi nhiều điều nhờ tận tình dạy bảo giúp đỡ giảng viên bạn bè Đặc biệt khóa luận vừa thật biết ơn dẫn thầy cô bạn giúp hoàn thành luận văn mà giúp hiểu biết lên nhiều Trước hết chân thành cảm ơn tiến sĩ Nguyễn Thái Bình gợi mở đề tài cung cấp tài liệu người trực tiếp nhiệt tình hướng dẫn hoàn thành khóa luận Cảm ơn thạc sĩ Nguyễn Trần Đông, cộng tác, giúp nhiều chuyên môn trình làm luận văn Cảm ơn đồng nghiệp, bạn phòng vật lý công ty Med-aid nhiệt tình góp ý, động viên hoàn tất khóa luận Tôi chân thành cảm ơn môn vật lý hạt nhân thường xuyên đốc thúc học tập làm luận văn thời hạn Mục lục Danh mục chữ viết tắt iii Danh mục đồ thị hình vẽ iv Danh mục bảng viii TỔNG QUAN VỀ PHƯƠNG PHÁP ĐỒNG DẠNG ẢNH 1.1 Phương pháp đồng dạng ảnh 1.1.1 Định nghĩa 1.1.2 Xạ trị ứng dụng đồng dạng ảnh xạ trị 1.1.3 Phân loại phương pháp đồng dạng ảnh 10 1.1.4 Các phương pháp đánh giá trình đồng dạng ảnh 13 1.2 Bài toán đặt phương pháp đồng dạng ảnh 19 1.3 Chọn giải thuật để thực ngôn ngữ C++ PHƯƠNG PHÁP HORN–SCHUCNK(HS) 25 27 2.1 Tổng quan 27 2.2 Triển khai công thức 30 HIỆN THỰC HORN-SCHUNCK VÀ KẾT QUẢ 34 3.1 Giới thiệu chương trình Panther 34 3.2 Hiện thực HS 36 i 3.3 3.4 3.2.1 Lược đồ 36 3.2.2 Chi tiết trình 38 Đánh giá kết 45 3.3.1 Đánh giá hình ảnh thô 45 3.3.2 Kết đồng dạng cho đường bao thể tích (Countour) 49 3.3.3 Đồng dạng liều lượng 57 Kết luận 62 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT 63 Tài liệu tham khảo 64 ii Danh mục chữ viết tắt ART : Adaptive Radiation Therapy COV : Covariance DVH : Dose to Volume Histogram MI : Mutual Information MSD : Mean of Square Difference NMI : Normalize Mutual Information HS : Horn-Schunck QA : Quality Acception TPS : Treatment Planning System RA : Real-time Adaptive Radiation Therapy ROI : Region of Interest iii Danh mục đồ thị hình vẽ 1.1 Quá trình đồng dạng biến dạng 1.2 Đồng dạng thể tích 1.3 Quy trình thông thường ca điều trị ung thư 1.4 Xạ trị xử dụng máy gia tốc tuyến tính 1.5 Xạ trị 1.6 Quy trình thông thường ca xạ trị 1.7 Kết hợp ảnh SPECT ảnh CT 10 1.8 Tìm cặp điểm tương đồng phương pháp dựa đặc điểm 11 1.9 Entropy hai hệ thống 15 1.10 Liên hợp Histogram hai ảnh 16 1.11 Trường hợp đồng dạng đơn giản 20 1.12 Trường hợp đồng dạng lưới 21 1.13 Trường hợp đồng dạng biến dạng 21 1.14 Trường hợp hai khối thể tích khác biệt lớn tọa độ x, y 23 1.15 Trường hợp có khác biệt lớn theo hướng trục Z 24 iv 1.16 Sự khác biệt phức tạp hình dạng 25 2.1 Mô HS đơn giản cho hình gồm ba điểm ảnh 28 3.1 Các chế độ hình Prowess Panther 35 3.2 Màn hình DVH 35 3.3 Lược đồ chương trình đồng dạng HS 37 3.4 Quá trình đồng dạng qua bốn giai đoạn 38 3.5 Sau nội suy kích thước ma trận vận tốc tăng lên 42 3.6 Vận tốc trung bình tính gần cách cộng vận tốc voxel lân cận theo trọng số 43 3.7 Ma trận gradient tính từ tổng theo trọng số độ xám 44 3.8 Các khối thể tích lớn dịch chuyển tọa độ tốt 46 3.9 Mô xương dịch chuyển tốt 46 3.10 Các mô mềm đồng dạng tốt 47 3.11 Vùng biên có nhiều cưa nhỏ đồng dạng nét 47 3.12 Hình dạng mô xương không tốt 48 3.13 Chi tiết bóng khí hình tròn nhỏ bị biến sau đồng dạng 48 3.14 Họa tiết mô mềm đồng dạng không xác 48 3.15 Đường bao bàng quang vị trí giới hạn tương ứng 50 3.16 Sự khác biệt kết đồng dạng so với đường chuẩn 51 3.17 Những ảnh có kết tốt 51 v 3.18 Một số lỗi đường bao bàng quang theo hướng dọc ngang 51 3.19 Một số lỗi đường bao bàng quang theo hướng dọc đứng 52 3.20 Sự khác biệt không lớn mặt giá trị ruột già song lại tạo sai số tương đối lớn 52 3.21 Kết đồng dạng ruột già tương đối tốt ảnh 20 53 3.22 Một số lỗi đường bao ruột già theo hướng dọc ngang 53 3.23 Lỗi đường bao ruột già theo hướng dọc đứng 54 3.24 Một số lỗi kết đồng dạng P+SV 55 3.25 Kết tốt P+SV ảnh 19 55 3.26 Lỗi đường bao P+SV theo hướng dọc ngang 56 3.27 Lỗi đường bao P+SV theo hướng dọc đứng 56 3.28 Lỗi nhỏ kết đồng dạng ảnh 17 57 3.29 Kết tốt ảnh 18 19 57 3.30 Đường bao PTV lỗi theo hướng dọc ngang 58 3.31 Đường bao PTV lỗi theo hướng dọc đứng 58 3.32 Lỗi nhỏ kết đồng dạng PTV+5 59 3.33 Kết đồng dạng chấp nhận PTV+5 ảnh 16 17 59 3.34 Đường bao PTV+5 lỗi theo hướng dọc ngang (đường xanh lơ) 60 3.35 Đường bao PTV+5 lỗi theo hướng dọc đứng 60 3.36 Liều gốc liều đồng dạng sau biến đổi ma trận dịch chuyển 61 3.37 Phân bố liều sau đồng dạng chuỗi ảnh chạy thử thứ 61 vi 3.38 Phân bố liều sau đồng dạng chuỗi ảnh chạy thử 61 3.39 DVH trường hợp chạy thử 61 vii Trong phần ta xem đường bao biến đổi có tương thích đường bao điều chỉnh ảnh vào đường bao tương ứng trong chuẩn ảnh, nêu lên điểm đáng ý lỗi mà việc đồng dạng gặp phải Bàng quang - Hướng cắt ngang: Trong chuỗi biến dạng ảnh đường bao ứng với khối thể tích bàng quang xuất từ ảnh thứ đến ảnh thứ 20, chuỗi chuẩn ảnh đường bao tương ứng xuất từ ảnh thứ đến ảnh thứ 20 (đường màu đỏ) Có số lỗi đồng dạng ta thấy đường bao ứng với điều chỉnh ảnh (đường màu xanh) xuất từ ảnh thứ đến ảnh thứ 20 từ ảnh thứ đến ảnh thứ 20 chuẩn ảnh (Hình 3.15) Trong Hình 3.15: Đường bao bàng quang vị trí giới hạn tương ứng ảnh khác, có khác biệt lớn đường bao điều chỉnh ảnh đường bao tương ứng chuẩn ảnh hình (Hình 3.16) (trong hình đường bao điều chỉnh ảnh màu xanh bên trái, đường bao chuẩn ảnh màu đỏ bên phải): Các ảnh lại (7 ảnh lại), đường bao điều chỉnh ảnh chuẩn ảnh tương đối tương đồng chấp nhận (Hình 3.17) - Hướng dọc ngang: Theo hướng dọc ngang, có số lỗi trình đồng dạng đường báo bàng quang (Hình 3.18) - Theo hướng dọc đứng: Theo hướng dọc đứng, có số lỗi trình đồng dạng (Hình 3.19) Đường bao ruột già 50 Hình 3.16: Sự khác biệt kết đồng dạng so với đường chuẩn Hình 3.17: Những ảnh có kết tốt Hình 3.18: Một số lỗi đường bao bàng quang theo hướng dọc ngang - Hướng cắt ngang: Trong chuỗi biến dạng ảnh, vùng bao ruột già xuất từ ảnh thứ 15 đến ảnh thứ 20, chuỗi chuẩn ảnh đường bao tương ứng xuất từ ảnh 15 đến ảnh thứ 20 (đường màu xanh da trời), đường bao điều chỉnh ảnh xuất xuất từ ảnh 15 đến ảnh 20 Cũng có nhiều lỗi xuất trình đồng dạng Những lỗi tương ứng 51 Hình 3.19: Một số lỗi đường bao bàng quang theo hướng dọc đứng với không đồng vị trí Sự không tương đồng vị trí có giá trị nhỏ song bán kính ruột già nhỏ nên tương đồng vị trí tạo sai số tương đối so sánh với kích thước thể tích lớn Trong chuỗi ảnh minh họa (Hình 3.20), đường bao ruột già (đường bao có kích thước nhỏ), thấy chênh lệch ví trí đường bao ảnh không lớn lại có ý nghĩa so với bán kính đường bao Riêng ảnh thứ 20 Hình 3.20: Sự khác biệt không lớn mặt giá trị ruột già song lại tạo sai số tương đối lớn vị trí tương ứng đường bao biến dạng ảnh chuẩn ảnh tương đồng với nhau(Hình 3.21) 52 Hình 3.21: Kết đồng dạng ruột già tương đối tốt ảnh 20 - Hướng dọc ngang: Theo hướng dọc ngang có vài lỗi trên, ta quan sát chuỗi ảnh minh họa (Hình 3.22) Đường bao ruột già ảnh đường bao màu đỏ Hình 3.22: Một số lỗi đường bao ruột già theo hướng dọc ngang - Hướng dọc đứng: Cũng có lỗi tương tự hướng dọc ngang (Hình 3.23) Đường bao P+SV - Hướng cắt ngang: Trong chuỗi biến dạng ảnh, đường bao P+SV xuất từ ảnh thứ 17 đến ảnh thứ 20, chuỗi chuẩn ảnh, đường bao tương ứng xuất từ ảnh 17 đến ảnh 20 (Đường màu vàng) Và chuỗi điều chỉnh ảnh đường bao tương ứng xuất từ ảnh thứ 17 đến ảnh thứ 20 (đường xanh đậm) Kết đồng dạng cho thấy, có số lỗi xuất ảnh thứ 17, 18 ảnh 20 (Hình 3.24) Trong ảnh thứ 19 thấy kết đồng dạng tốt 53 Hình 3.23: Lỗi đường bao ruột già theo hướng dọc đứng (Hình 3.25) - Hướng dọc ngang: Theo hướng dọc ngang có số lỗi nhỏ (Hình 3.26) - Hướng dọc đứng: Có hai lỗi lớn hình minh họa (Hình 3.27) Đánh giá đường bao PTV - Hướng cắt ngang: Trên chuỗi biến dạng ảnh đường bao xuất từ ảnh 16 đến ảnh 20 Trong chuỗi chuẩn ảnh, đường bao PTV xuất từ ảnh 17 đến ảnh 20 ( Đường màu xanh lơ) Trên chuỗi điều chỉnh ảnh, đường bao xuất từ ảnh thứ 16 đến ảnh thứ 20, có số lỗi xuất ảnh thứ 17 (Hình 3.28) Trong chuỗi kết thì, ảnh 18 19 kết cho thấy tốt có độ tương đồng cao đường bao chuẩn ảnh chuỗi điều chỉnh ảnh (Hình 3.29) - Hướng dọc ngang: Có vài lỗi xuất hướng nhìn hướng nhìn dọc đứng (Hình 3.30) 54 Hình 3.24: Một số lỗi kết đồng dạng P+SV Hình 3.25: Kết tốt P+SV ảnh 19 - Hướng dọc đứng (Hình 3.31): Đánh giá đường bao PTV+5 - Hướng cắt ngang: Trong chuỗi biến dạng ảnh, đường bao xuất từ ảnh 16 đến ảnh thứ 20 Trong chuỗi chuẩn ảnh, đường xuất từ ảnh 16 đến ảnh thứ 20 (Đường màu đỏ hồng) Trong chuỗi điều chỉnh ảnh, đường bao này xuất tương ứng từ ảnh 16 đến 20 (Đường xanh lơ), có số lỗi nhỏ xuất ảnh thứ 19 ảnh thứ 20 (Hình 3.32) Ở ảnh thứ 16 17 kết đồng dạng chấp nhận (Hình 3.33) - Hướng dọc ngang: Trong hướng quan sát có lỗi (Hình 3.34) - Hướng dọc đứng: Hướng nhìn có lỗi (Hình 3.35) 55 Hình 3.26: Lỗi đường bao P+SV theo hướng dọc ngang Hình 3.27: Lỗi đường bao P+SV theo hướng dọc đứng Từ kết trình đồng dạng cho thấy kết khả quan song chứa nhiều lỗi, quan trọng chủ yếu lỗi không đồng ví trí x, y, z thể tích Đặc biệt quan sát qua lượt kết ta thấy vấn đề đặt trình đồng dạng cho đường bao sai lệch tọa độ Z chưa giải cách rõ rang Rõ ràng giá trị sai số mặt giá trị chấp nhận tọa độ Z (ví trí ảnh) chưa có điều chỉnh thỏa dáng 56 Hình 3.28: Lỗi nhỏ kết đồng dạng ảnh 17 Hình 3.29: Kết tốt ảnh 18 19 trình đồng dạng Vậy nên riêng phần thấy hướng Z nên điều chỉnh cải tiến để chương trình có kết tốt 3.3.3 Đồng dạng liều lượng Như đề cập ta dùng ma trận dịch chuyển để biến đổi phân bố lại ma trận liều biến dạng ảnh Nếu làm ta phân bố liều ứng với phân bố lại mô Trong y tế, người ta tìm phân bố liều tương ứng lại để tính liều tích lũy cho mô sau nhiều lần điều trị Trong phần đồng dạng phân bố liều xem xét đánh giá Trên chuỗi biến dạng ảnh có kế hoạch IMRT, có nghĩa ta có ma trận liều 3D, ứng với giá trị liều voxel ma trận voxel thể Sau trình đồng dạng chương trình áp dụng ma trận dịch chuyển để biến đổi ma trận liều chuỗi biến dạng ảnh ma trận liều ứng với điều chỉnh ảnh Nếu trình đồng dạng trình 57 Hình 3.30: Đường bao PTV lỗi theo hướng dọc ngang Hình 3.31: Đường bao PTV lỗi theo hướng dọc đứng biến đổi hoàn hảo phân bố lại ma trận liều tạo ma trận liều lượng tướng ứng với khác biệt phân bố vùng thể tích mật độ chuỗi biến dạng ảnh chuỗi chuẩn ảnh Kết đồng dạng cho liều lượng đánh giá theo ma trận liều lượng sau biến đổi dựa ma trận dịch chuyển Sự đánh giá dựa theo hai tiêu chí, hình dạng đường đồng liều dựa vào biểu đồ liều lượng thể tích DVH (Dose to Volume Histogram) Trong hình minh họa đường 58 Hình 3.32: Lỗi nhỏ kết đồng dạng PTV+5 Hình 3.33: Kết đồng dạng chấp nhận PTV+5 ảnh 16 17 đồng liều chuỗi biến dạng ảnh nằm bên trái, đường đồng liều ma trận liều sau biến đổi, ứng với điều chỉnh ảnh nằm bên phải Giải thích kĩ phần đề cập, việc đảm bảo độ xác ma trận liều dịch chuyển ma trận vận tốc vấn đề đặt ra, nên phần nói phần đánh giá độ tin cậy giải pháp hay hàm chuyển đổi chường trình - chuỗi ảnh chạy thử (Hình 3.36): - chuỗi ảnh chạy thử hai (Hình 3.37): - chuỗi ảnh chạy thử ba (Hình 3.38): Trong DVH, đường nét dứt đường liều – thể tích (dose-Volume lines) 59 Hình 3.34: Đường bao PTV+5 lỗi theo hướng dọc ngang (đường xanh lơ) Hình 3.35: Đường bao PTV+5 lỗi theo hướng dọc đứng ma trận liều điều chỉnh sau đồng dạng, đường lại ma trận liều chuỗi biến dạng ảnh Hình minh họa cho thấy điều kiện liều lượng biến dạng ảnh chuẩn ảnh hoàn toàn phù hợp với 60 Hình 3.36: Liều gốc liều đồng dạng sau biến đổi ma trận dịch chuyển Hình 3.37: Phân bố liều sau đồng dạng chuỗi ảnh chạy thử thứ Hình 3.38: Phân bố liều sau đồng dạng chuỗi ảnh chạy thử Hình 3.39: DVH trường hợp chạy thử 61 3.4 Kết luận Các kết chạy thử trình đồng dạng đường bao, đồng dạng liều lượng đồng dạng ảnh trình đồng dạng thực chưa thực tốt với thể tích nhỏ thể tích có độ chênh lệch tọa độ Z biến dạng ảnh chuẩn ảnh Có thể thấy rõ ràng lý thuyết hướng x, y, z tương đương nhau, song chương trình cần phải cải tiến trình đồng dạng cho hướng Z hướng trình đồng dạng tác động kém, cụ thể điều chỉnh tạo độ Z thể tích nhỏ mong đợi Đối với thể tích không nhỏ có giới hạn tọa độ Z tương đồng kết đồng dạng tốt Về liều lượng tương hợp ma trận liều lượng biến dạng ảnh điều chỉnh ảnh tốt 62 Chương KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT Kết luận: Khuôn khổ luận văn tìm thuật toán đồng dạng biến dạng tốt thuật toán Horn-Schunck Luận văn nghiên cứu hoàn thiện giải thuật Horn –Schunck tốt, đồng thời hoàn thành thực thuật toán Horn-Schunck xử dụng vào Panther Trong trình thực, luận văn áp dụng nhiều cải tiến nhằm nâng cao độ xác kết Luận văn tiến hành khảo sát đánh giá chương trình sau thực xong Các đánh giá tương đối đầy đủ bao gồm, đánh giá kết trình đồng dạng ảnh, đánh giá kết trình đồng dạng liều lượng đánh giá kết trình đồng dạng đường bao Qua trình chạy thử đánh giá chương trình cho thấy, thời gian chạy thông kê khoảng phút để chương trình hoàn thành đồng dạng cho hai chuỗi ảnh chuỗi khoảng 100 ảnh (512x512) Kết trình đồng dạng tốt cho hai hướng x y mặt cắt ngang, song chưa tốt cho hướng Z (hướng dọc) Các kết chạy đồng dạng cho thấy, vị trí thể tích theo hướng Z không đồng dạng thỏa đáng Nói chung theo hướng Z trình đồng dạng tác động không rõ ràng Đề xuất: Quá trình đồng dạng ảnh biến dạng có tiền áp dụng y tế Ở khuôn khổ luận văn đề xuất nên phát triển chương trình để tăng tốc độ đồng dạng Tiếp cải tiến trình thực để nâng cao độ xác theo hướng Z 63 Tài liệu tham khảo [1] Barbara Zitova´*, Jan Flusser, Image registration methods: a survey Image and Vision Computing, 2003 [2] Berthold K.P Horn and Brian G Schunck, Determining Optical Flow, Massachusetts Institute of Technology, 1980 [3] C R Maurer Jr and J M Fitzpatrick, A Review of Medical Image Registration, chapter in Interactive Image-Guided Neurosurgery American Association of Neurological Surgeons, 1993 [4] G Medioni and R Nevatia, Matching images using linear features IEEE Trans.Pattern Anal Mach Intell, 1984 [5] M L Nack, Rectification and registration of digital images and the effect of cloud detection Machine Processing of Remotely Sensed Data, West Lafayette, IN, 1977 [6] J B Antoine Maintz and Max A Viergever, A Survey of Medical Image Registration Medical Image Analysis, 1998 [7] PETER J KOSTELEC AND SENTHIL PERIASWAMY, Image Registration for MRI, Modern Signal Processing, 2003 [8] Liam Paninski, Estimation of Entropy and Mutual Information Massachusetts Institute of Technology, 2003 [9] Weiguo Lu, Ming-Li Chen, Gustavo H Oliver , Kenneth J Ruchala and Thomas R Mackie, Fast free-form deformable registration via calculus of variations NXB Y học, 1990 64 [...]... lần quay, đo đạc khác nhau Đồng dạng biến dạng, đồng dạng ảnh có nhiều phương pháp, đồng dạng biến dạng (Deformable Registration) là một phương pháp Nó có mục đích chuyên biệt riêng so với các phương pháp khác, phương pháp n y đặc biệt dược ứng dụng nhiều trong y 3 tế và trong nhận dạng vật thể Về mặt tiến trình có thể định nghĩa đồng dạng ảnh biến dạng là một quá trình biến đổi một biến dạng ảnh (Moved... biến dạng ảnh về giống với một chuẩn ảnh Về phương pháp, đồng dạng ảnh biến dạng là một phương pháp 19 Hình 1.11: Trường hợp đồng dạng đơn giản đồng dạng xử dụng các phương pháp chuyển đổi ví dụ, chuyển đổi đàn hồi, chuyển đổi lặp để đồng dạng ảnh cho những trường hợp mà đồng dạng lưới không thể thực hiện được Trong một quá trình đồng dạng ảnh, để giảm thiểu sự khác biệt giữa ảnh gốc và ảnh biến dạng, ... 2D hay 3D tương ứng với đầu vào của quá trình biến đổi là ảnh Điều chỉnh ảnh là kết quả cuối cùng của quá trình biến dịch chuyển biến đổi của các điểm ảnh trên biến dạng ảnh Có thể hiểu rằng biến dạng ảnh sẽ di chuyển các điểm ảnh của nó để trở nên giống với ảnh chuẩn, và kết quả của quá trình di chuyển n y là điều chỉnh ảnh, v y nên điều chỉnh ảnh càng giống với ảnh chuẩn thì quá trình đồng dạng ảnh. .. toán đồng dạng biến dạng: 21 Một cách hình tượng quá trình đồng dạng là quá trình thay đổi hình dạng lại của các “vật thể” từ một biến dạng ảnh về giống với các vật thể trong chuẩn ảnh Các ảnh, nhiều khi, có rất nhiều vùng ảnh đặc trưng hay vật thể Như v y hình dáng và phân bố của các vùng n y trong biến dạng ảnh và chuẩn ảnh hầu như là rất khác nhau Bài toán đặt ra là quá trình đồng dạng biến dạng. .. chuẩn ảnh (Fixed Image) bằng cách di chuyển vị trí các điểm ảnh trên biến dạng ảnh Kết quả nhận được là một điều chỉnh ảnh (Transformed Image), đương nhiên ảnh n y càng giống ảnh chuẩn càng tốt (Hình 1.1) Hình 1.1: Quá trình đồng dạng biến dạng Hình 1.2: Đồng dạng thể tích Biến dạng ảnh (Moved Image): có thể là 2D hoặc 3D là một ảnh đầu vào, trong quá trình đồng dạng vị trí các điểm ảnh trên ảnh n y sẽ... bước đồng dạng một cách tự động 1.1.4 Các phương pháp đánh giá quá trình đồng dạng ảnh Có rất nhiều phương pháp đồng dạng ảnh, ngay cả một phương pháp cũng có nhiều cách để hiện thực hóa khác nhau và kết quả khác nhau khi thực hiện đồng dạng V y nên khi lựa chọn phương pháp đồng dạng, cũng như so sánh các quá trình, chương trình đồng dạng khác nhau phải có cách đánh giá hiệu quả Phần n y sẽ trình b y. .. dạng biến dạng Đồng dạng lưới thực hiện với đồng dạng đơn giản ví dụ như thực hiện phép quay, phép biến đổi tỉ lệ, tìm vị trí thích hợp của mảng ghép ảnh Đồng dạng biến dạng thực hiện tác vụ khó hơn, đưa những hình ảnh biến dạng về giống với ảnh chuẩn tương ứng Đồng dạng ảnh biến dạng có rất nhiều phạm vi định nghĩa Như đã đề cập, về quá trình, nó là một quá trình biến đổi vị trí các điểm trên một biến. .. xử dụng Entropy để so sánh giải thuật 17 1.2 Các tiêu chuẩn thống kê dùng so sánh giải thuật 19 viii Mở đầu Ng y nay, đồng dạng ảnh được ứng dụng rộng rãi trong kỹ thuật cũng như trong cuộc sống Có rất nhiều phương pháp đồng dạng ảnh cố gắng biến đổi một biến dạng ảnh (moved image) về giống một chuẩn ảnh (fixed image), trong những phương pháp n y ma trận dùng để biến đổi biến dạng. .. dạng ảnh trong y tế cụ thể là xạ trị, sau đó áp dụng giải thuật và hiện thực giải thuật n y bằng ngôn ngữ C++, kết quả sẽ được đánh giá thử nghiệm, và ứng dụng trên Prowess Panther 2 Chương 1 TỔNG QUAN VỀ PHƯƠNG PHÁP ĐỒNG DẠNG ẢNH 1.1 1.1.1 Phương pháp đồng dạng ảnh Định nghĩa Đồng dạng ảnh: là một quá trình biến đổi của tập hợp dữ liệu ảnh trong một hệ tọa độ nhất định Dữ liệu có thể là ảnh 2D, 3D... dạng của nhưng vùng ảnh tương ứng trong biến dạng ảnh và chuẩn ảnh rất khác nhau Có rất nhiều giải thuật thực hiện chức năng đồng dạng ảnh ví dụ như các 1 phương pháp Demons, phương pháp biến dạng tự do, phương pháp Horn-Schunck Đồ án sẽ viết chương trình đồng dạng bất định, khởi đầu sẽ giải thích về mặt học thuật một số khái niệm liên quan và giới thiệu về tính ứng dụng của phương pháp đồng dạng ảnh ... đồng dạng ảnh Đồng dạng ảnh biến dạng, theo cách nhận điện đơn giản, th y phương pháp đồng dạng chia làm hai nhóm lớn đồng dạng lưới” đồng dạng biến dạng Đồng dạng lưới thực với đồng dạng đơn... phương pháp đồng dạng, so sánh trình, chương trình đồng dạng khác phải có cách đánh giá hiệu Phần trình b y phương pháp để đánh giá kết trình đồng dạng Kết trình đồng dạng ta có biến đổi ảnh, để... ảnh chuẩn, kết trình di chuyển điều chỉnh ảnh, nên điều chỉnh ảnh giống với ảnh chuẩn trình đồng dạng ảnh tốt 1.1.2 Xạ trị ứng dụng đồng dạng ảnh xạ trị Trong phần n y, trình b y cụ thể ứng dụng