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5 Diskussion
Implementierung Es wurde eine Software zur rigiden Registrierung von zweidimensionalen
Bildserien implementiert. Mit ihr können beliebig viele Serien mit gleicher Bildanzahl
bearbeitet werden. Diese durch eine Konfiguration spezifizierbare Registrierung löst sowohl
die mono- als auch die multimodale Registrierung autoradiographischer und histologischer
Bilddaten.
Der Anwender hat die Möglichkeit zwischen den Optimierungsverfahren Gradientenabstieg
mit regulärer Schrittweite und Downhill Simplex zu wählen. Diese Verfahren suchen iterativ
die besten Transformationsparameter für die optimale Ausrichtung eines zweidimensionalen
Bildes an ein anderes, indem sie eines der zur Verfügung stehenden Ähnlichkeitsmaße
Methode des kleinsten quadratischen Fehlers, normalisierter Korrelationskoeffizient, Mutual
Information nach Mattes und normalisierte Mutual Information optimieren. Die bei der
Transformation diskreter Bilder im Allgemeinen notwendige Interpolation kann über die Interpolationsverfahren
Nearest Neighbour oder eine BSpline Interpolation beliebigen Grades
gelöst werden.
Wie in der Aufgabenstellung gefordert, führt die Software eine rigide Transformation durch.
Für Anwendungen, die eine nicht-rigide Transformation zum Ausgleich von Deformationen
oder zur Skalierung benötigen, ist die Anwendung nicht geeignet.
Ergebnis der Registrierung sind nicht nur die registrierten Daten im zwei- beziehungsweise
dreidimensionalen Bildformat, sondern auch die auf die Einzelbilder angewandten Transformationsparameter,
die eine mathematische Abbildungsfunktion beschreiben. Diese können
mit Hilfe eines zusätzlichen Programms entweder auf die vorverarbeiteten Eingabebilder
oder direkt auf die Originaldaten angewandt werden.
Gemäß der Aufgabenstellung löst die Registrierungsanwendung allein die Registrierung von
Autoradiographien und Histologien. Zur praktischen Anwendung kann es sinnvoll sein, die
Registrierung in eine benutzerfreundliche Applikation einzubetten. Der Entwurf der Software
hält definierte Schnittstellen dafür bereit. Die nächste Komponente des Anwendungssystems
kann beispielsweise ein Bilddarstellungstool sein, das Informationen von multimodalen Bilddaten
mit Hilfe der Registrierungsergebnisse gemeinsam in einem Bild darstellt.
Die bei der multimodalen Registrierung genutzte Methode, die Schichten der einzelnen Serien
alternierend zu stapeln und diese dann zu registrieren, arbeitet erfolgreich für die Registrierung
von dual-autoradiographischen und histologischen Hirnschnitten. Im Gegensatz zu
dieser Methode werden in der Praxis im Allgemeinen für aufeinanderfolgende Schnitte verschiedene
Modalitäten genutzt. Bei der Datenakquisition gelingen jedoch nicht immer alle
Hirnschnitte. Deshalb ist eine Sortierung der Schnitte nach der realen Position im Hirn vor
der Registrierung zweckmäßig. Für eine universelle Anwendbarkeit der Registrierungsmethoden
auch auf andere Modaliäten oder andere experimentelle Szenarien ist es sinnvoll, die
Schichten der Serien nach der tatsächlichen Position im Hirn unabhängig von der Reihenfolge
der Modalitäten zu registrieren.
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