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尺度因子点扩散函数匹配:超越图像重采样中的混叠

图像与视频处理 2021-01-19 v1 计算机视觉与模式识别

摘要

成像设备利用奈奎斯特-香农采样定理,通过设计避免混叠与冗余过采样。相反,在医学图像重采样中,图像被视为连续函数,经空间变换扭曲后,再在规则网格上采样。多数情况下,空间扭曲改变了连续函数的频率特性,且未采取特别措施以确保重采样网格满足采样定理条件。本文表明,这一疏忽引入了包括混叠在内的伪影,可能导致临床应用中的重要偏倚。这一普遍做法的一个显著例外是在构建多分辨率金字塔时,下采样前会施加低通“抗混叠”滤波。在本工作中,我们阐明在一般空间变换下重采样图像时为何需要类似谨慎,并提出一种更遵从采样定理、最小化混叠与信息损失的新方法。我们引入尺度因子点扩散函数(sfPSF)的概念,并采用高斯核实现可计算处理的重采样方案,该方案能应对任意非线性空间变换与网格尺寸。实验证明了所提方法显著(p<1e-4)的技术与临床意义。

关键词

引用

@article{arxiv.2101.06440,
  title  = {Scale factor point spread function matching: Beyond aliasing in image resampling},
  author = {M. Jorge Cardoso and Marc Modat and Tom Vercauteren and Sebastien Ourselin},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2101.06440},
  year   = {2021}
}

备注

Published in MICCAI 2015