基于Wasserstein Gan的无监督单模配准方法

摘要

本文提出一种基于Wasserstein Gan的无监督单模配准方法.与现有的基于深度学习的单模配准方法不同,本文的方法完成训练不需要Ground truth和预设的相似性度量指标.本文方法的主要结构包括生成网络和判别网络.首先,生成网络输入固定图像(正例图像)和浮动图像并提取图像间潜在的形变场,通过插值方式预测配准图像(负例图像);然后,判别网络交替输入正例图像和负例图像,判断图像间的相似性,并将判断结果作为损失函数反馈,进而驱动网络参数更新;最后,通过对抗训练,生成网络预测的配准图像能欺骗判别网络,网络收敛.实验中随机选取30例LPBA40脑部数据集、25例EMPIRE10肺部数据集和15例ACDC心脏数据集用作训练数据集,然后将剩下的10例LPBA40脑部数据集、5例EMPIRE10肺部数据集和5例ACDC心脏数据集用作测试数据集.配准结果与Affine算法、Demons算法、SyN算法和VoxelMorph算法对比.实验结果显示,本研究算法的DICE系数(DSC)和归一化相关系数(NCC)评价指标均是最高,表明本文方法的配准精度高于Affine算法、Demons算法、SyN算法和目前无监督的SOTA算法VoxelMorph.