View - JUWEL - Forschungszentrum Jülich

4.3 Monomodale Registrierung 65
Schicht Metrik
Iterationen
Winkel
[˚]
Translation [mm]
X Y
Zentrum
(X/Y)
d(x,y)
[mm]
Original -30.0000 -5.0000 -5.0000 128/128
27 MS 297 -29.9999 -6.8302 -1.8308 128/128 3.6598
5 MS 334 -30.0011 -6.8297 -1.8287 128/128 3.6597
27 NC 318 -29.9998 -6.8301 -1.8309 128/128 3.6598
5 NC 351 -30.0009 -6.8293 -1.8286 128/128 3.6599
27 MMI 333 -30.0018 -6.8411 -1.8308 128/128 3.6626
5 MMI 411 -30.0126 -6.8188 -1.8225 128/128 3.6436
27 NMI 287 -30.0041 -6.8344 -1.8314 128/128 3.6555
5 NMI 288 -30.0016 -6.8335 -1.8148 128/128 3.6729
Tab. 4.14: Vergleich des Downhill Simplex für die Histologie (Spezifikationen laut Tabelle 4.10).
Den Grenzfall einer Missregistrierung, an der der Winkel großen Anteil hat, die Translationskomponenten
hingegen kaum, löst der Downhill Simplex mit allen vier genutzten Metriken
gleichwertig (Tab. 4.14). Wie auch im Registrierungsprozess unter Verwendung des
Gradientenabstiegverfahrens und MS nähert sich der Registrierungsparameter für den Winkel
dem Sollwert von sehr gut an. Das Simplexverfahren resultiert jedoch in einer
Translation von und einer Translation
von mit allen vier Metriken.
Während das Gradientenabstiegverfahren basierend auf NC und MMI diesen Grenzfall gut
lösen kann, kann dieser über den Simplex nicht zufrieden stellend gelöst werden.
Der Registrierungsprozess basierend auf dem Gradientenabstieg liefert für die monomodale
Registrierung konstant sehr gute bis akzeptable Registrierungsparameter. Auch die Grenzfälle
können gut gelöst werden. Ein Registrierungsalgorithmus mit dem Downhill Simplex
ist anfälliger für Störungen und endet je nach Problemstellung in sehr guten oder schlechten
Transformationsparametern.
Während die vorgeschlagene Spezifikation in den mit dem Gradientenabstiegverfahren arbeitenden
Registrierungsprozessen für beide Transformationsmodi genutzt werden kann, ist
sie bei Anwendung des Simplex nicht auf beide Modi übertragbar.
Der Vergleich der Metriken zeigt, dass die NMI nur in Verbindung mit dem Simplex anwendbar
ist und je nach Problemstellung unterschiedlich gute Ergebnisse liefert. Auch die
MMI führt nicht für jede Aufgabenstellung zu guten Transformationsparametern. Obwohl
MS für jede Problemstellung relativ gute Ergebnisse liefert, ist NC die beste Metrik zur
Lösung monomodaler Registrierungsprobleme. Es hat sich gezeigt, dass bei Nutzung dieser
Metrik für alle Aufgabenstellungen gute bis sehr gute Transformationsparameter berechnet
werden konnten.