如何在MATLAB中基于固定图像的细节分割移动图像的一部分？

Question

我目前正在处理MRI图像，每个数据集由一系列图像组成。我需要做的就是根据提供的固定图像的细节，严格使用图像配准方法分割移动图像的一部分。

我尝试过一些可用代码并进行了一些调整，但得到的只是基于固定图像的特征的扭曲变换移动图像，这是正确的，但不是我期望的结果。

为了帮助理解，这里有一些MRI图像：

固定图像： 移动图像： 计划只将移动图像的总面积（股四头肌，内外骨部分）按照固定图像的细节进行分割，即根据固定图像边界形态地扭曲移动图像边界。

对于如何完成此操作，有什么想法/建议吗？

- Dante

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您的帖子有些超出范围；SO是用于小型响应的。您有一个图像处理（分割）问题，您可以在http://www.mathworks.com/matlabcentral找到很多代码。例如，请尝试http://www.mathworks.com/matlabcentral/fileexchange/25257-color-image-segmentation。将答案边界限制在几种可能性，然后大家会帮助您；目前问题太模糊了。 - venergiac

感谢您的回复venergiac。在来这里之前，我已经尝试了您发布链接中的所有相关代码，并进行了相应的调整，但仍然没有成功。如上所述，我正在尝试通过首先创建和注册固定图像边界（白色边框）来分割移动图像的一部分。我的想法是算法应该能够将来自这个白色边框（也可以是任何颜色）的特征与移动图像的特征（或任何相关细节）进行比较，并相应地进行分割（红色边框）。这是一个例子：http://www.imagesup.net/?di=1313896266994 - Dante

现在可能有点晚了，但我可以从赏金评论中判断出现有的答案并不足够。然而，如果您不展示您从那个答案中得到了什么，并明确指出您想要改变的具体内容，那么很难对其进行改进。 - Dennis Jaheruddin

Answer 1

我需要做的就是分割移动图像的一部分，这绝对不是一件简单的事情。这被称为可变形模型分割，并且有很多相关文献。此外，您的固定图像与移动图像非常不同，这并没有帮助。

以下是一些初始想法，但您可能需要更详细的内容来适用于您的应用程序。

I1=imread('fixed.png');
I2=imread('moving.png');

model=im2bw(I1,0.54);

imshowpair(I1,Model);

这是一种简单的阈值分割方法，用于隔离图像中间的那个斑点。0.54的值是通过调整得到的，您肯定可以更好地分割您的固定图像。

这是已分割的固定图像，紫色部分在内部，绿色部分在外部。

现在，让我们将这个掩膜变形以适应移动后的图像：

masked = activecontour(I2,model, 20, 'Chan-Vese');
imshowpair(I2,masked);

结果:

您可以通过循环自动化处理所有图像，使每个后续的掩模变形到下一个帧。同时尝试不同的 activecontour 参数。

以下是我能想到的另一种方法：

在以下代码中，Istart 是原始固定图像，Mask 是该图像上的分割区域（您在问题中称之为“fixed”），而 Istep 是移动的图像。

我首先将分割区域转换为二进制掩码，这并非绝对必要:

t=graythresh(Mask);
BWmask=im2bw(Mask, t);

让我们显示遮蔽后的原始图像：

imshowpair(BWmask, Istart)

下一步是在起始图像和步骤图像之间进行基于强度的配准计算：

[optimizer, metric] = imregconfig('monomodal');
optimizer.MaximumIterations = 300;

Tform=imregtform(Istart, Istep, 'affine', optimizer, metric);

根据这个变换来调整遮罩的形状：

WarpedMask=imwarp(BWmask, Tform, 'bicubic', 'Outputview', imref2d(size(Istart)));

现在让我们来看一下结果：

imshowpair(WarpedMask, Istep);

虽然并不完美，但这是一个开始。我认为你的主要问题在于你的遮罩包含了不同于彼此的元素（中间的那个 blob 与中间的较暗软组织）。如果我是你，我会尝试将这些结构分别分割。

祝好运！

- Cape Code

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感谢您的努力，jigg。我的问题可能对读者来说相当模糊，但这里有另一个例子，说明最终算法应该具备的能力：http://www.imagesup.net/?di=1313896332618 - Dante

@user3177422，我完全理解你想做的事情。通过改变初始形状来分割其他图像。如果activecontour无法解决您的问题，您可能需要研究区域生长算法。 - Cape Code

感谢jigg的建议，但我已经尝试过区域生长法，可能唯一能够正确完成这项任务的技术是图像配准方法，而我在这方面非常薄弱。 - Dante

@user3177422，你能提供一下你分割后的固定图像所来自的完整原始图像吗？我想我可能有一个想法。 - Cape Code

@user3177422，看到我的修改了吗？希望对你有所帮助，但我恐怕无法再在这个问题上投入更多时间了。 - Cape Code