Medical imaging is nowadays a vital component of a large number of clinical applications. For comparing images of the same patient (sometimes acquired using different modalities) or for comparing different patients, the images need to be aligned. When images from the same patient or from a collection of patients are acquired using different modalities, their alignment is necessary.
Registration is the process of finding the best alignment between a pair or a collection of images. The main topic of this thesis is the
conception and the application of intensity-based techniques, both for pairwise and multi-subjects registration.
In the context of pairwise registration, we have investigated the use of a stochastic gradient descent technique (SPSA) for optimizing the
mutual information metric. For non-rigid registration, the use of volumetric tetrahedral meshes has been implemented as a deformation
model in collaboration with A. du Bois d'Aische. The targeted application for our algorithm is the tracking of anatomical changes
between pre-operative and intra-operative images in brain, prostate and liver surgery. A second method, equivalent to optical flow but
developed for multi-modal images is also described and applied to the problem of atlas to pathological brain registration.
In the context of multi-subjects registration, we developed an unbiased atlas generation technique in the Expectation-Maximization framework. At each iteration, the method estimates a reference for the registration problem by performing an average giving more weight to consistent experts (E step). The consistency parameters and the transformation parameters are estimated in the M step. Our atlas
generation technique has been applied for aligning 80 brain images segmented in 4 labels (background, gray matter, white matter and
ventricles).
| Identifer | oai:union.ndltd.org:BICfB/oai:ucl.ac.be:ETDUCL:BelnUcetd-10192005-150734 |
| Date | 24 October 2005 |
| Creators | De Craene, Mathieu |
| Publisher | Universite catholique de Louvain |
| Source Sets | Bibliothèque interuniversitaire de la Communauté française de Belgique |
| Language | English |
| Detected Language | English |
| Type | text |
| Format | application/pdf |
| Source | http://edoc.bib.ucl.ac.be:81/ETD-db/collection/available/BelnUcetd-10192005-150734/ |
| Rights | unrestricted, J'accepte que le texte de la thèse (ci-après l'oeuvre), sous réserve des parties couvertes par la confidentialité, soit publié dans le recueil électronique des thèses UCL. A cette fin, je donne licence à l'UCL : - le droit de fixer et de reproduire l'oeuvre sur support électronique : logiciel ETD/db - le droit de communiquer l'oeuvre au public Cette licence, gratuite et non exclusive, est valable pour toute la durée de la propriété littéraire et artistique, y compris ses éventuelles prolongations, et pour le monde entier. Je conserve tous les autres droits pour la reproduction et la communication de la thèse, ainsi que le droit de l'utiliser dans de futurs travaux. Je certifie avoir obtenu, conformément à la législation sur le droit d'auteur et aux exigences du droit à l'image, toutes les autorisations nécessaires à la reproduction dans ma thèse d'images, de textes, et/ou de toute oeuvre protégés par le droit d'auteur, et avoir obtenu les autorisations nécessaires à leur communication à des tiers. Au cas où un tiers est titulaire d'un droit de propriété intellectuelle sur tout ou partie de ma thèse, je certifie avoir obtenu son autorisation écrite pour l'exercice des droits mentionnés ci-dessus. |
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