计算机工程与信息技术学报

心脏 MRI 领域的视频稳定和感兴趣区域跟踪

Gino S、Goitein O、Konen E 和 Spitzer H

心脏 MRI 领域的视频稳定和感兴趣区域跟踪

稳定心脏磁共振成像(CMRI) 序列（例如心肌首过灌注）有望显著改善医学诊断。由于整个呼吸和心动周期中膈肌运动，这种稳定至关重要。上述挑战在计算机视觉中也普遍存在，用于非刚性物体的视频稳定和感兴趣区域 (ROI) 跟踪。我们提出了一种用于 CMRI 跟踪和稳定的新算法，该算法受到人类视觉系统(HVS) 皮质机制的启发，适用于边缘和区域路径。该算法根据 ROI 状态自适应地加权这些路径。ROI 通过两级管道进行跟踪；粗引擎首先提取运动的线性近似，然后是允许边缘变形的细引擎。然后通过常见的线性近似估计 ROI 运动以实现稳定。通过解决 ROI 跟踪问题来实现视频稳定，同时保持其初始位置固定。所提出的自动算法已在多个 CMRI 视频上进行了测试。使用基于帧间相似性 (ITF) 和结构相似性 (SSIM) 指标的工具评估了稳定性质量。此外，两位放射科医生根据 1-5 的等级对结果进行了临床评分。工程和临床评估都用于将我们的结果与最先进的竞争对手方法进行比较，其中我们的结果总体上优于竞争对手（10 个案例中有 7 个，1 个案例存在争议，即仅在临床上更受欢迎）。我们的算法设法稳定灌注 CMRI 切片以获得长帧突发，这表明有可能实现更好的医学诊断。