Numerical Optimization For Image-Based Constrained Registration

基于图像的约束配准的数值优化

基本信息

  • 批准号:
    0728877
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 20万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
    Standard Grant
  • 财政年份:
    2007
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2007-09-01 至 2010-08-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

Image registration is one of today's challenging image processing problems.Given two images, one attempts to find a reasonable transformation to deform one image into the other.Image registration is applied whenever images resulting from different times and devices need to be compared or integrated. It is often used in radiation therapy and surgery planing.Image registration is a highly ill-posed problem. To reduce the level of non-uniqueness, it is possible to use additional constraints such as rigidity of bones. This research deals with the numerical treatment of image-based constraints.While it is possible to formulate constrained image registration problems, such problems can be very difficult to solve. This project develops and experiments with inexact adaptive multilevel inexact Sequential Quadratic Programming methods that allow inaccurate solutions of the subproblem at each iteration.Intellectual Merit: The challenges in this work are composed of two parts.First, constrained image registration problems are formulated in a way that yields continuously differentiable objective functions. Second, constrained optimization techniques are develop. This involves SQP, multigrid and adaptive mesh refinement methods.Broad Impact: Image registration is routinely used for clinical procedures.Nevertheless a vast majority of registration problems use either rigid or affine linear transformations.This is because fully nonlinear registration tends to be unreliable. Using image-based constraints willgenerate realistic deformations and thus expand the use of image registration algorithms to much more complicated problems. This can directly impact clinical procedures such as radiation planning and tumor tracking.
图像配准是当今具有挑战性的图像处理问题之一。给定两个图像,其中一个试图找到一个合理的变换,将一个图像变形为另一个图像。当需要比较或集成来自不同时间和设备的图像时,应用图像配准。它通常用于放射治疗和手术计划。图像配准是一个高度不适定的问题。为了降低非唯一性的程度,可以使用额外的约束,如骨骼的刚性。本研究涉及基于图像的约束的数值处理。虽然有可能制定约束图像配准问题,但此类问题可能很难解决。本项目开发和实验了不精确自适应多级不精确顺序二次规划方法,该方法允许在每次迭代中对子问题进行不准确的解。智力优势:这项工作的挑战由两部分组成。首先,以产生连续可微目标函数的方式制定约束图像配准问题。其次,发展了约束优化技术。这涉及SQP、多重网格和自适应网格细化方法。广泛影响:图像配准通常用于临床程序。然而,绝大多数配准问题使用刚性或仿射线性变换。这是因为完全非线性的配准往往不可靠。使用基于图像的约束将产生真实的变形,从而将图像配准算法的使用扩展到更复杂的问题。这可以直接影响临床程序,如放射计划和肿瘤跟踪。

项目成果

期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

Eldad Haber其他文献

Improving patch-based simulation using Generative Adversial Networks
  • DOI:
    10.1016/j.aiig.2023.05.002
  • 发表时间:
    2023-12-01
  • 期刊:
  • 影响因子:
  • 作者:
    Xiaojin Tan;Eldad Haber
  • 通讯作者:
    Eldad Haber
Advection Augmented Convolutional Neural Networks
平流增强卷积神经网络
  • DOI:
  • 发表时间:
    2024
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    N. Zakariaei;Siddharth Rout;Eldad Haber;Moshe Eliasof
  • 通讯作者:
    Moshe Eliasof
Data-driven semi-supervised clustering for oil prediction
  • DOI:
    10.1016/j.cageo.2020.104684
  • 发表时间:
    2021-03-01
  • 期刊:
  • 影响因子:
  • 作者:
    Tue Boesen;Eldad Haber;G. Michael Hoversten
  • 通讯作者:
    G. Michael Hoversten
D ATA -D RIVEN H IGHER O RDER D IFFERENTIAL E QUA - TIONS I NSPIRED G RAPH N EURAL N ETWORKS
启发图神经网络的数据驱动高阶微分方程
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Moshe Eliasof;Eldad Haber;Eran Treister;Carola
  • 通讯作者:
    Carola

Eldad Haber的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('Eldad Haber', 18)}}的其他基金

CMG Collaborative Research: Model Integration and Joint Inversion for Large-Scale Multi-Modal Geophysical Data
CMG协同研究:大规模多模态地球物理数据模型集成与联合反演
  • 批准号:
    0724759
  • 财政年份:
    2007
  • 资助金额:
    $ 20万
  • 项目类别:
    Standard Grant
ITR: Collaborative Research - ASE - (sim+dmc): Image-based Biophysical Modeling: Scalable Registration and Inversion Algorithms and Distributed Computing
ITR:协作研究 - ASE - (sim dmc):基于图像的生物物理建模:可扩展配准和反演算法以及分布式计算
  • 批准号:
    0427094
  • 财政年份:
    2004
  • 资助金额:
    $ 20万
  • 项目类别:
    Continuing Grant

相似国自然基金

Scalable Learning and Optimization: High-dimensional Models and Online Decision-Making Strategies for Big Data Analysis
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2024
  • 资助金额:
    万元
  • 项目类别:
    合作创新研究团队
供应链管理中的稳健型(Robust)策略分析和稳健型优化(Robust Optimization )方法研究
  • 批准号:
    70601028
  • 批准年份:
    2006
  • 资助金额:
    7.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目

相似海外基金

Optimization and Validation of a Cost-effective Image-Guided Automated Extracapsular Extension Detection Framework through Interpretable Machine Learning in Head and Neck Cancer
通过可解释的机器学习在头颈癌中优化和验证具有成本效益的图像引导自动囊外扩展检测框架
  • 批准号:
    10648372
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 20万
  • 项目类别:
Symbiosis Optimization of Double- Skin Façades and Interactive Image-based Networking in Cold Climates
寒冷气候下双层立面的共生优化和基于图像的交互式网络
  • 批准号:
    RGPIN-2018-06686
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 20万
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
Collaborative Research: Sparse Optimization for Machine Learning and Image/Signal Processing
协作研究:机器学习和图像/信号处理的稀疏优化
  • 批准号:
    2208386
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 20万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Automatic optimization of deep learning models and reconstruction of training data for microscopic image processing
深度学习模型的自动优化和显微图像处理训练数据的重建
  • 批准号:
    22K12270
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 20万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Optimization of Tau PET Imaging for Alzheimer's Disease through Deep Learning-Based Image Reconstruction
通过基于深度学习的图像重建优化阿尔茨海默病的 Tau PET 成像
  • 批准号:
    10501804
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 20万
  • 项目类别:
Collaborative Research: Sparse Optimization for Machine Learning and Image/Signal Processing
协作研究:机器学习和图像/信号处理的稀疏优化
  • 批准号:
    2208385
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 20万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Optimization and learning algorithms for medical image interpretation
医学图像判读的优化和学习算法
  • 批准号:
    RGPIN-2019-05954
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 20万
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
Optimization of Tau PET Imaging for Alzheimer's Disease through Deep Learning-Based Image Reconstruction
通过基于深度学习的图像重建优化阿尔茨海默病的 Tau PET 成像
  • 批准号:
    10933186
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 20万
  • 项目类别:
REU Site: Tiling Theory, Knot Theory, Optimization, Matrix Analysis, and Image Reconstruction
REU 站点:平铺理论、结理论、优化、矩阵分析和图像重建
  • 批准号:
    2150511
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 20万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Optimization and learning algorithms for medical image interpretation
医学图像判读的优化和学习算法
  • 批准号:
    RGPIN-2019-05954
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 20万
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了