Tez No İndirme Tez Künye Durumu
418669
Template-based 3D-2D rigid registration of vascular structures in frequency domain from a single view / Damarların frekans uzayında şablona dayalı tek görüntüden 3B-2B katı çakıştırılması
Yazar:TİMUR AKSOY
Danışman: DOÇ. DR. GÖZDE ÜNAL
Yer Bilgisi: Sabancı Üniversitesi / Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü / Bilgisayar Bilimleri ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Konu:Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrol = Computer Engineering and Computer Science and Control
Dizin:
Onaylandı
Doktora
İngilizce
2015
89 s.
Anjiyografideki görüntü kılavuzlu ameliyatlarda C-arm cihazından alınan gerçek zamanlı X-ışını görüntüleri doktorun ameliyat cihazlarını yönlendirmesini sağlar. Bu iki boyutlu görüntüler üç boyutlu ameliyat öncesi alınan görüntülerle çakıştırılarak derinlik, örtünmelerin kaldırılması ve daha detaylı görünüm gibi ek bilgiler sağlar. Bu tezde ameliyat öncesi görüntülerdeki damarların katı çakıştırılması için iki yeni yöntem sunulmuştur. İlk yöntemde koroner damarların 3B-2B çakıştırılması için dönme ve ötelenme bulunması ayrılır. Dönme üç boyutlu görüntüden alınan bölütlenmiş damarların döndürülmüş projeksiyonlarının bölütlenmiş damarlar arasındaki uzsaklıkların en aza indirilmesi ve örtüşmenin en yükseğe çıkarılması ile bulunur. İkinci yöntem ilk yönteme ayrı derinlik hesaplaması getirir ve bölütlenmiş görüntüler yerine gradyanları kullanır. Dönme ve derinlik hacmin dönme şablonlarıyla derinlik şablonlarının Fourier Büyüklük uzayında karşılaştırılmalarıyla bulunur. Düzlem üzerindeki ötelenme ise Fourier Faz korrelasyonu ile kestirilir. Çakıştırma sonuçları beyin damarlarının Altın Standardı veri kümesiyle ölçülür. Bu yöntem örtünme ve gürültülere gradyanlar ve frekans uzayındaki benzerlik sayesinde dayanıklıdır. Şablonlar sayesinde büyük yakalama menzili ve her adımı için sabit
Image guided interventions in angiography are performed with a real-time X-ray sequences acquired by a C-arm device which provides the surgeon two dimensional visualization needed to guide the surgical instruments. This visualization may be augmented by registering a three dimensional preoperative volume with the interventional images to provide additional information such as depth, removal of occlusions and alternative views of vessel paths. This thesis presents two novel methods for rigid registration of vascular structures in the preoperative volume to the interventional X-ray image for enhancing visualization in Image Guided Interventions. In the first part of this thesis, estimation of rotation and translation are decoupled in 3D-2D registration of coronary arteries. Rotation is estimated by comparing rotated projections of the segmented vessels of the volume with segmented X-ray vessels in frequency domain. Translation is then estimated by minimizing the distances and maximizing the overlap ratio between segmented vessels. The registration results are reported in mean Projection Distances. The second part of the thesis adds separation of out-of-plane translation estimation to the first part and replaces segmentation by gradients. Rotation and out-of-plane translation are estimated by comparing rotational projected templates of volume with depth templates formed by scaling the X-ray image in the Fourier Magnitude Domain. The in-plane translation is then estimated by a Fourier Phase correlation. The registration results are evaluated by a Gold Standard dataset on cerebral vessels. This method is robust against occlusions and noises due to its usage of gradients and frequency domain similarity, has high capture range and fast, fixed computation times for every step due to template based framework.