A Spatiotemporal Illumination Model for 3D Image Fusion in Optical Coherence Tomography

要約

光コヒーレンストモグラフィー (OCT) は、眼科の臨床標準となっている非侵襲的なマイクロメートルスケールのイメージングモダリティです。
網膜をラスタースキャンすることにより、連続した断面画像スライスが取得され、体積データが生成されます。
生体内イメージングでは、動きや照明のアーティファクトとして現れるスライス間の不連続性が問題になります。
直交ラスタースキャンされたボリューム データの連続性を利用する新しい照明モデルを紹介します。
私たちの新しい時空間パラメータ化は、画像化されたスライスに沿った時間的な照明の連続性だけでなく、横方向の空間的な照明の連続性にも準拠しています。
ただし、私たちの定式化では、不連続性が生じる可能性があるスライス間の仮定を行っていません。
これは、OCT の画像再構成コンテキストにおける 3D 逆モデルの最初の最適化です。
病理のある眼からの 68 ボリュームの評価では、データの 88\% で照明アーティファクトの減少が示され、わずか 6\% で中程度の残留照明アーティファクトが示されました。
この方法により、より正確なフォワードワープ動き補正データの使用が可能になり、OCT におけるスーパーサンプリングと高度な 3D 画像再構成が可能になります。

要約(オリジナル)

Optical coherence tomography (OCT) is a non-invasive, micrometer-scale imaging modality that has become a clinical standard in ophthalmology. By raster-scanning the retina, sequential cross-sectional image slices are acquired to generate volumetric data. In-vivo imaging suffers from discontinuities between slices that show up as motion and illumination artifacts. We present a new illumination model that exploits continuity in orthogonally raster-scanned volume data. Our novel spatiotemporal parametrization adheres to illumination continuity both temporally, along the imaged slices, as well as spatially, in the transverse directions. Yet, our formulation does not make inter-slice assumptions, which could have discontinuities. This is the first optimization of a 3D inverse model in an image reconstruction context in OCT. Evaluation in 68 volumes from eyes with pathology showed reduction of illumination artifacts in 88\% of the data, and only 6\% showed moderate residual illumination artifacts. The method enables the use of forward-warped motion corrected data, which is more accurate, and enables supersampling and advanced 3D image reconstruction in OCT.

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