Despite current advancement in the field of biomedical image processing, propelled by the deep learning revolution, multimodal image registration, due to its several challenges, is still often performed manually by specialists. The recent success of image-to-image (I2I) translation in computer vision applications and its growing use in biomedical areas provide a tempting possibility of transforming the multimodal registration problem into a, potentially easier, monomodal one. We conduct an empirical study of the applicability of modern I2I translation methods for the task of multimodal biomedical image registration. We compare the performance of four Generative Adversarial Network (GAN)-based methods and one contrastive representation learning method, subsequently combined with two representative monomodal registration methods, to judge the effectiveness of modality translation for multimodal image registration. We evaluate these method combinations on three publicly available multimodal datasets of increasing difficulty, and compare with the performance of registration by Mutual Information maximisation and one modern data-specific multimodal registration method. Our results suggest that, although I2I translation may be helpful when the modalities to register are clearly correlated, registration of modalities which express distinctly different properties of the sample are not well handled by the I2I translation approach. When less information is shared between the modalities, the I2I translation methods struggle to provide good predictions, which impairs the registration performance. The evaluated representation learning method, which aims to find an in-between representation, manages better, and so does the Mutual Information maximisation approach. We share our complete experimental setup as open-source (https://github.com/Noodles-321/Registration).


翻译:尽管在深层次学习革命的推动下,生物医学图像处理领域目前有所进展,但由于存在若干挑战,多式联运图像登记仍经常由专家手工进行,最近在计算机视觉应用中图像到图像翻译(I2I)的成功及其在生物医学领域的日益使用,为将多式联运登记问题转化为一种可能更为容易的单一模式提供了一种诱人的可能性。我们就现代I2I翻译方法在多式联运生物医学图像登记任务中的适用性进行了一项经验性研究。我们比较了四种Genemental Aversarial网络(GAN)基于多种方法的绩效和一种对比性代表性学习方法,随后又结合了两种具有代表性的单一模式登记方法,以判断多式联运图像登记模式翻译的有效性。我们评估这些方法结合了三种公开存在的多式联运登记问题,而这种合并则可能更加困难,并与共同信息最大化和一种针对特定数据的多式联运登记方法进行比较。我们的研究结果表明,虽然I2I2翻译方法是公开的,但登记方式表明,在样本的不同属性之间并没有很好地处理。 当I2级翻译方法的相互解释时,我们没有很好地评估如何进行良好的翻译。

0
下载
关闭预览

相关内容

Python图像处理,366页pdf,Image Operators Image Processing in Python
分布式并行架构Ray介绍
CreateAMind
9+阅读 · 2019年8月9日
Disentangled的假设的探讨
CreateAMind
9+阅读 · 2018年12月10日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
随波逐流:Similarity-Adaptive and Discrete Optimization
我爱读PAMI
5+阅读 · 2018年2月6日
Capsule Networks解析
机器学习研究会
11+阅读 · 2017年11月12日
深度学习医学图像分析文献集
机器学习研究会
18+阅读 · 2017年10月13日
Adversarial Variational Bayes: Unifying VAE and GAN 代码
CreateAMind
7+阅读 · 2017年10月4日
Auto-Encoding GAN
CreateAMind
7+阅读 · 2017年8月4日
Generative Adversarial Text to Image Synthesis论文解读
统计学习与视觉计算组
13+阅读 · 2017年6月9日
Arxiv
0+阅读 · 2021年5月21日
Arxiv
17+阅读 · 2021年1月21日
Arxiv
8+阅读 · 2018年5月1日
VIP会员
相关VIP内容
Python图像处理,366页pdf,Image Operators Image Processing in Python
相关资讯
分布式并行架构Ray介绍
CreateAMind
9+阅读 · 2019年8月9日
Disentangled的假设的探讨
CreateAMind
9+阅读 · 2018年12月10日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
随波逐流:Similarity-Adaptive and Discrete Optimization
我爱读PAMI
5+阅读 · 2018年2月6日
Capsule Networks解析
机器学习研究会
11+阅读 · 2017年11月12日
深度学习医学图像分析文献集
机器学习研究会
18+阅读 · 2017年10月13日
Adversarial Variational Bayes: Unifying VAE and GAN 代码
CreateAMind
7+阅读 · 2017年10月4日
Auto-Encoding GAN
CreateAMind
7+阅读 · 2017年8月4日
Generative Adversarial Text to Image Synthesis论文解读
统计学习与视觉计算组
13+阅读 · 2017年6月9日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员