Titelaufnahme

Titel
An approach to computing binary edge maps for the purpose of registering intensity modulated images / Stefan Fürtinger
Verfasser/ VerfasserinFürtinger, Stefan
Begutachter / BegutachterinKeeling Stephen ; Jan Modersitzki
Erschienen2012
UmfangX, 135 S. : 2 Zsfassungen ; Ill., graph. Darst.
HochschulschriftGraz, Univ., Diss., 2012
Anmerkung
Zsfassung in dt. und engl. Sprache
SpracheEnglisch
Bibl. ReferenzOeBB
DokumenttypDissertation
Schlagwörter (GND)Bildsegmentierung / Registrierung <Bildverarbeitung> / Biomedizin / Bildsegmentierung / Registrierung <Bildverarbeitung> / Biomedizin / Online-Publikation
URNurn:nbn:at:at-ubg:1-43548 Persistent Identifier (URN)
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An approach to computing binary edge maps for the purpose of registering intensity modulated images [4.69 mb]
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Klassifikation
Zusammenfassung (Deutsch)

Diese Dissertation beschäftigt sich mit den Problemen der Bildsegmentierung und -registrierung vor dem Hintergrund biomedizinischer Anwendungen. Im ersten Teil der Arbeit wird ein neuer Ansatz zur Bestimmung binärer Kantenmengen vorgestellt. Im Gegensatz zu etablierten Verfahren ist die entwickelte Methode in der Lage binäre Kantenbilder zu berechnen ohne dabei auf Schwellenwertbildung zurückgreifen zu müssen. Eine umfassende mathematische Analyse zeigt Existenz und Eindeutigkeit von Minimalstellen, die Existenz eines Fixpunktes der kontinuierlichen Iteration sowie Konvergenz einer Diskretisierung basierend auf finiten Elementen. Eine umfangreiche Diskussion numerischer Resultate speziell im Hinblick auf existierende Techniken beendet diesen ersten Teil der Arbeit. Der zweite Teil widmet sich der Bildregistrierung. Ausgehend von einem zuvor entwickelten Verfahren wird eine Methode zur Registrierung von Kantenbildern vorgestellt. Theoretische Resultate werden kurz zusammengefasst und eine diskrete Formulierung des Verfahrens wird entwickelt. Diese dient schließlich dazu den zuvor vorgestellten Ansatz zur Berechnung binärer Kantenbilder in das Registrierungsverfahren einzubetten. Schließlich illustrieren repräsentative Beispiele das Potential einer solchen kombinierten Methode zur Registrierung von Bildsequenzen, die klassische Registrierungsverfahren nur unter großem algorithmischen Aufwand bewältigen können.

Zusammenfassung (Englisch)

This work approaches the problems of image segmentation and image registration against the background of biomedical applications. The first part of the dissertation is devoted to the development of a novel approach for the computation of binary edge maps. In contrast to existing methods, the edges obtained are truly binary, i.e., no thresholding has to be performed. A rigorous mathematical analysis covering both the continuum as well as a discrete finite element setting is carried out. An extensive investigation of practical results obtained by the proposed approach is presented and its performance compared to existing segmentation techniques is discussed. The second part of the thesis focuses on image registration. Based on previously developed techniques a registration strategy for edge maps based on successive deblurring is presented. Theoretical findings are summarized and a practical implementation is discussed. Finally the proposed segmentation approach is embedded in the introduced registration framework. It is shown that a combination of the developed strategies is indeed capable of successfully registering image sequences that pose to be challenging for classical intensity based registration techniques.