Skip to main content

2018 | OriginalPaper | Buchkapitel

Adversarial Similarity Network for Evaluating Image Alignment in Deep Learning Based Registration

verfasst von : Jingfan Fan, Xiaohuan Cao, Zhong Xue, Pew-Thian Yap, Dinggang Shen

Erschienen in: Medical Image Computing and Computer Assisted Intervention – MICCAI 2018

Verlag: Springer International Publishing

Aktivieren Sie unsere intelligente Suche, um passende Fachinhalte oder Patente zu finden.

search-config
loading …

Abstract

This paper introduces an unsupervised adversarial similarity network for image registration. Unlike existing deep learning registration frameworks, our approach does not require ground-truth deformations and specific similarity metrics. We connect a registration network and a discrimination network with a deformable transformation layer. The registration network is trained with feedback from the discrimination network, which is designed to judge whether a pair of registered images are sufficiently similar. Using adversarial training, the registration network is trained to predict deformations that are accurate enough to fool the discrimination network. Experiments on four brain MRI datasets indicate that our method yields registration performance that is promising in both accuracy and efficiency compared with state-of-the-art registration methods, including those based on deep learning.

Sie haben noch keine Lizenz? Dann Informieren Sie sich jetzt über unsere Produkte:

Springer Professional "Wirtschaft+Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Wirtschaft+Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 102.000 Bücher
  • über 537 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Nachhaltigkeit
  • Finance + Banking
  • Management + Führung
  • Marketing + Vertrieb
  • Maschinenbau + Werkstoffe
  • Versicherung + Risiko

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Springer Professional "Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 67.000 Bücher
  • über 390 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Nachhaltigkeit
  • Maschinenbau + Werkstoffe




 

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Springer Professional "Wirtschaft"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Wirtschaft" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 67.000 Bücher
  • über 340 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Finance + Banking
  • Management + Führung
  • Marketing + Vertrieb
  • Versicherung + Risiko




Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Literatur
1.
Zurück zum Zitat Sokooti, H., de Vos, B., Berendsen, F., Lelieveldt, B.P.F., Išgum, I., Staring, M.: Nonrigid image registration using multi-scale 3D convolutional neural networks. In: Descoteaux, M., Maier-Hein, L., Franz, A., Jannin, P., Collins, D.L., Duchesne, S. (eds.) MICCAI 2017. LNCS, vol. 10433, pp. 232–239. Springer, Cham (2017). https://doi.org/10.1007/978-3-319-66182-7_27CrossRef Sokooti, H., de Vos, B., Berendsen, F., Lelieveldt, B.P.F., Išgum, I., Staring, M.: Nonrigid image registration using multi-scale 3D convolutional neural networks. In: Descoteaux, M., Maier-Hein, L., Franz, A., Jannin, P., Collins, D.L., Duchesne, S. (eds.) MICCAI 2017. LNCS, vol. 10433, pp. 232–239. Springer, Cham (2017). https://​doi.​org/​10.​1007/​978-3-319-66182-7_​27CrossRef
2.
Zurück zum Zitat Yang, X., et al.: Quicksilver fast predictive image registration–a deep learning approach. NeuroImage 158, 378–396 (2017)CrossRef Yang, X., et al.: Quicksilver fast predictive image registration–a deep learning approach. NeuroImage 158, 378–396 (2017)CrossRef
3.
Zurück zum Zitat Rohé, M.-M., Datar, M., Heimann, T., Sermesant, M., Pennec, X.: SVF-Net: learning deformable image registration using shape matching. In: Descoteaux, M., Maier-Hein, L., Franz, A., Jannin, P., Collins, D.L., Duchesne, S. (eds.) MICCAI 2017. LNCS, vol. 10433, pp. 266–274. Springer, Cham (2017). https://doi.org/10.1007/978-3-319-66182-7_31CrossRef Rohé, M.-M., Datar, M., Heimann, T., Sermesant, M., Pennec, X.: SVF-Net: learning deformable image registration using shape matching. In: Descoteaux, M., Maier-Hein, L., Franz, A., Jannin, P., Collins, D.L., Duchesne, S. (eds.) MICCAI 2017. LNCS, vol. 10433, pp. 266–274. Springer, Cham (2017). https://​doi.​org/​10.​1007/​978-3-319-66182-7_​31CrossRef
4.
Zurück zum Zitat Li, H., Fan, Y.: Non-Rigid Image Registration Using Self-Supervised Fully Convolutional Networks without Training Data. arXiv preprint arXiv:1801.04012 (2018) Li, H., Fan, Y.: Non-Rigid Image Registration Using Self-Supervised Fully Convolutional Networks without Training Data. arXiv preprint arXiv:​1801.​04012 (2018)
5.
Zurück zum Zitat Balakrishnan, G., et al.: An Unsupervised Learning Model for Deformable Medical Image Registration. arXiv preprint arXiv:1802.02604 (2018) Balakrishnan, G., et al.: An Unsupervised Learning Model for Deformable Medical Image Registration. arXiv preprint arXiv:​1802.​02604 (2018)
6.
Zurück zum Zitat Goodfellow, I., et al.: Generative adversarial nets. In: Advances in Neural Information Processing Systems (2014) Goodfellow, I., et al.: Generative adversarial nets. In: Advances in Neural Information Processing Systems (2014)
7.
Zurück zum Zitat Fan, J., et al.: BIRNet: Brain Image Registration Using Dual-Supervised Fully Convolutional Networks. arXiv preprint arXiv:1802.04692 (2018) Fan, J., et al.: BIRNet: Brain Image Registration Using Dual-Supervised Fully Convolutional Networks. arXiv preprint arXiv:​1802.​04692 (2018)
9.
Zurück zum Zitat Klein, A., et al.: Evaluation of 14 nonlinear deformation algorithms applied to human brain MRI registration. Neuroimage 46(3), 786–802 (2009)CrossRef Klein, A., et al.: Evaluation of 14 nonlinear deformation algorithms applied to human brain MRI registration. Neuroimage 46(3), 786–802 (2009)CrossRef
10.
Zurück zum Zitat Vercauteren, T., et al.: Diffeomorphic demons: efficient non-parametric image registration. NeuroImage 45(1), S61–S72 (2009)CrossRef Vercauteren, T., et al.: Diffeomorphic demons: efficient non-parametric image registration. NeuroImage 45(1), S61–S72 (2009)CrossRef
11.
Zurück zum Zitat Avants, B.B., et al.: Symmetric diffeomorphic image registration with cross-correlation. Med. Image Anal. 12(1), 26–41 (2008)CrossRef Avants, B.B., et al.: Symmetric diffeomorphic image registration with cross-correlation. Med. Image Anal. 12(1), 26–41 (2008)CrossRef
Metadaten
Titel
Adversarial Similarity Network for Evaluating Image Alignment in Deep Learning Based Registration
verfasst von
Jingfan Fan
Xiaohuan Cao
Zhong Xue
Pew-Thian Yap
Dinggang Shen
Copyright-Jahr
2018
DOI
https://doi.org/10.1007/978-3-030-00928-1_83