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Rundbrief (05/1999)

Inhalt

I. Aktuelles

I.A. Dissertation
"Geometrische Ausrichtung medizinischer Bilder am Beispiel intraoraler Radiographien"
I.B. Workshopbericht BVM 1999
I.C. DAGM-TK Rundbrief Nr.21

II. Tagungskalender

Aktuelles

Thomas Lehmann (email: lehmann(at)computer.org):

Geometrische Ausrichtung medizinischer Bilder am Beispiel intraoraler Radiographien.

Aachener Informatik-Berichte 98-9,
Hrsg: Fachgruppe Informatik der RWTH Aachren,
Ahornstrasse 55, D - 52074 Aachen, ISSN 0935-3232, 1998. (175 Seiten)

Zusammenfassung:

In vielen Bereichen der medizinischen Bildverarbeitung ist die geometrische Ausrichtung (Registrierung) zweier oder mehrerer Untersuchungsaufnahmen ein grundlegendes Problem fuer die vergleichende Befundung. Beispielsweise unterscheiden sich zwei zeitlich aufeinanderfolgend aufgenommene intraorale Roentgenaufnahmen desselben Patienten durch eine perspektivische Projektion, die mit 8 Parametern beschrieben wird. Bislang existieren keine Invarianten, die eine direkte Bestimmung dieser Transformationsparameter aufgrund von Pixelinformation beider Bilder erlauben. Zur automatischen Registrierung wird ein zweistufiges Konzept vorgestellt. In der ersten Stufe werden Rotation-, Skalierung-, Translations- (RST-) kompenenten der geometrischen Verzerrung zwischen den beiden Aufnahmen intrinsisch auf Pixelebene ermittelt. Hierzu wurden die Invarianzeigenschaften linearer Integraltransformationen ausgenutzt und zu einer Fourier-Mellin-Invarianten kombiniert. Logarithmischpolar abgebildete Fourier-Powerspektren enthalten keine T-Komponente mehr und RS-Anteile zwischen den Ausgangsbildern werden entkoppelt als Verschiebungen entlang orthogonaler Aschsen dargestellt. Diese koennen mit der Kepstrumtechnik effizient detektiert werden. Nach inverser RS-Transformation erfolgt die T-Korrektur durch symmetrische Phasenkorrelation. In der zweiten Registrierungsstufe werden lokale Bereiche um automatisch detektierte Bildlandmarken extrahiert und mittels Template-Matching in der Folgeaufnahme lokalisiert, was durch Einschraenkung des Suchbereiches nach der Vorjustierung automatisch moeglich ist. Die 8 Parameter werden dann durch einen Least-Squares-Ansatz geschaetzt, der durch eine blockweise Cholesky-Faktorisierung effizient implementiert wurde. Mittels der Leaving-One-Out-Methode werden im Optimierungsschritt ungenaue oder fehlerhafte Landmarken erkannt und eliminiert. Die geometrische Ruecktransformation erfolgt im Diskreten mit der kubischen Interpolationsmethode, die durch geschickte Wahl der Randbedingungen optimiert werden konnte.

Als Kernproblem erwies sich die zwangslaeufig diskrete Betrachtung des eigentlich kontinuierlichen Registrierungsproblems. Beispielsweise sind Eigenschaften wie die Rotationsvarianz der kontinuierlichen Fourier-Transformation im Diskreten nur qualitativ zu reproduzieren. Die Umwandlung von kartesischen in Polarkoordinaten fuehrt im Diskreten ebenfalls zu erheblichen Interpolationsproblemen. Anhand von umfangreichem medizinischen Bildmaterial wurden die Algorithmen zur geometrischen Ausrichtung systematisch bewertet und optimiert und ermoeglichen nunmehr in der klinischen Routine die automatische Registrierung medizinischer Einzelbilder und die Bewegungskorrektur in Bildsequenzen. Auch auf aehnliche Bilder mit grundsaetzlich unterschiedlichem Inhalt (z.B. histologische Schnitte) konnte das Verfahren erfolgreich angewendet werden. Die Modularitaet des Ansatzen ermoeglicht die leichte Adaption auf weitere Einsatzgebiete.

Dr.rer.nat. Dipl.-Ing. Thomas Lehmann
Institut fuer Medizinische Informatik der RWTH
D - 52057 Aachen
Tel: +49 241 80 88793
Fax: +49 241 8888 426
Email: lehmann(at)computer.org
WWW: www.imib.rwth-aachen.de/www/mitarb/lemmi

Tagungsbericht zum Workshop BVM 1999

Bildverarbeitung fuer die Medizin 1999 - Algorithmen, Systeme, Anwendungen,
4.-5. Maerz 1999, DKFZ Heidelberg

Erst im letztem Jahr ist der Workshop Bildverarbeitung fuer die Medizin als gemeinsame Veranstaltung der deutschsprachigen Fachgesellschaften, die sich mit der Bildverarbeitung in der Medizin auseinandersetzen, etabliert worden. Der jaehrlich stattfindende Workshop wird dabei durch die folgende Fachgesellschaften getragen:

BVMI : Berufsverband Medizinischer Informatiker

DAGM : Deutsche Arbeitsgemeinschaft fuer Mustererkennung

DGBMT: Fachgruppe Medizinische Informatik der Deutschen Gesellschaft fuer Biomedizinische Technik

GI : Fachgruppe Imaging und Visualisierungstechnik der Gesellschaft fuer Informatik

GMDS : Arbeitsgruppe Medizinische Bildverarbeitung der Deutschen Gesellschaft fuer Medizinische Informatik, Biometrie und Epidemiologie

IEEE : Joint Chapter Engineering in Medicine and Biology, Institute of Electrical and Electronics Engineers (German Section)

Ziel dieses interdisziplinaeren Forums ist es, einmal im Jahr eine moeglichst vollstaendige Darstellung des State of the Art der Bildverarbeitung fuer die Medizin im deutschsprachigen Raum zu geben. Nach dem initialen Treffen 1998 in Aachen 1 wurde der diesjaehrige Workshop am 4. und 5. Maerz von der Abteilung fuer Medizinische und Biologische Informatik am DKFZ in Heidelberg durchgefuehrt und von ueber 200 Teilnehmern aus Wissenschaft, Medizin und Anwendung besucht, siehe auch die URL:

mbi.dkfz-heidelberg.de/bvm99

Praesentiert und diskutiert wurde eine buntes Sprektrum von wissenschaftlichen Beitraegen aus den Bereichen Bildkorrektur, Bildfilterung, Registrierung, Segmentierung, Quantifizierung, Visualisierung und Bildarchivierung sowie vielfaeltige Anwendungen der Bildverarbeitung fuer die Medizin. An beiden Workshop-Tagen fand eine moderierte Postersession mit wissenschaftlichen Beitraegen und Software-Demonstrationen statt. Darueber hinaus beinhaltete das Workshop-Programm eine Plenumsdiskussion zum Thema Bildverarbeitung in der klinischen Routine sowie eine Extrasession zur Thematik des Technologietransfers. Besonders grossen Anklang fanden die zwei Sessions am spaeteren Nachmittag des ersten Workshop-Tages, bei denen verschiedene Klinik- und Operationsbereiche in der Chirurgie des DKFZ den Besuchern offen standen. Der Tagungsband zum Workshop ist wieder in der Reihe Informatik aktuell im Springer-Verlag, Berlin, erschienen 2. Nicht zuletzt das Ambiente im Kommunikationszentrum auf dem Campus des DKFZ und die perfekte Organisation des Workshops vor Ort haben das 99-er Treffen zu einem grossen Erfolg werden lassen.

Im Jahr 2000 wird der Workshop in Muenchen stattfinden, siehe hierzu die URL:

www.imse.med.tu-muenchen.de/mi/bvm2000

Literatur

Lehmann T, Metzler V, Spitzer K, Tolxdorff T (Hrsg.):
Bildverarbeitung fuer die Medizin 1998 - Algorithmen, Systeme, Anwendungen.
Springer-Verlag, Berlin, 1998.

Evers H, Glombitza G, Lehmann T, Meinzer HP (Hrsg.):
Bildverarbeitung fuer die Medizin 1999 - Algorithmen, Systeme, Anwendungen.
Springer-Verlag, Berlin, 1999.

Dr.rer.nat. Dipl.-Ing. Thomas Lehmann
Institut fuer Medizinische Informatik der RWTH
D - 52057 Aachen
Tel: +49 241 80 88793
Fax: +49 241 8888 426
Email: lehmann(at)computer.org
WWW: www.klinikum.rwth-aachen.de/www/mitarb/lemmi

Der Versand des 21. DAGM-TK-Rundbriefs ist fuer den 25.08.1999 geplant.

Ihre Beitraege zu einem der Themen

- Beschreibung neuer Projekte/Forschungsvorhaben
- Ankuendigungen und Berichte von/ueber Konferenzen/Workshops
- Informationen ueber neue Foerderprogramme
- Gebote/Suche von Kooperationspartnern
- Buchbesprechungen/Dissertationskurzfassungen
- etc.

bitten wir Sie uns bis zum 23.08.1999 als ASCII-Text unter Angabe
von Subject: Beitrag an folgende e-mail Adresse zu schicken:

dagm-tk(at)ips.cs.tu-bs.de

E. Reimer

Tagungskalender

Aenderungen im Tagungskalender gegenueber der letzten Rundbriefausgabe werden durch einen Stern in der ersten Spalte kenntlich gemacht.
verwendete Abkuerzungen:
WS: Workshop
CfP: Call for Paper
2CfP: Second Call for Paper
FCfP: Final Call for Paper
CPa: Call for Participation

Die Angaben im Tagungskalender erfolgen ohne Gewaehr - Tippfehler sind nicht ausgeschlossen.

1999 | Event | Location / Contact Sponsor


30 May - | Real-Time | Schloss Dagstuhl, Germany /
02 Jun | Programming | www.fernuni-hagen.de/IT/wrtp99/
WRTP'99 | and | www.ifac-control.org
ARTDB-99 | Active and Real-Time|
LCP | Database Systems |


02-04 Jun | Pattern Recognition | Vlieland, Netherlands / PRP VI, Dept of Med
PRP-VI | | Informatics, Erasmus Univ, PO Box 1738, 3000
| | DR Rotterdam, The Netherlands,
| | prp6(at)mi.fgg.eur.nl


02-04 Jun | Visual Information | Amsterdam, The Netherlands /
VISUAL99 | Systems | www.wins.uva.nl/events/VISual99
final CfP | |


07-11 Jun | Image Analysis | Greenland / H Welling,Dept of Math Modelling
SCIA'99 | | Building 321, Technical Univ of Denmark,
| | DK-2800 Lyngby, Denmark, scia99(at)imm.dtu.dk
| | www.diku.dk/scia99


07-11 Jun | Multimedia | Florence, Italy / ICMCS'99, Dip di Sistemi e
ICMCS'99 | | Informatica, Univ of Florence, Via S Marta 3
| | www.dsi.unifi.it/~icmcs99


14-15 Jun | Texture Analysis in | Oulu, Finland /
CfP | Machine Vision | www.ee.oulu.fi/mvmp/texture99/


14-18 Jun | Polarization and | Munich, Germany /
EUROPTO'99| Colour Techniques | e-mail: debby(at)associationhq.com
| in Industrial | www.europto.org
CfP | Inspectio