Bildebehandling og Forskningsdagene

``Når magneter lager bilder'' -- dette var temaen for årets MedViz forskningstasjonen, der bildebehandlingsgruppen fra matematisk institutt deltok. Magnetisk resonanse (MRI) er en teknikk der sterke magnetfelter nyttes til å systematisk strømlinje hydrogen atomene v/vannet i kroppen. Det magnetiske feltet kan manipuleres slik at man får nok av informasjon til å se inni kroppen, uten å åpne det!

På MRI bilder er det de bløte vevene som viser mest tydelig. Og fordi de fleste sykdomsprosessene fører til lokale endringer i væskeinnhold, er MRI spesielt godt egnet til å se på forandringer som følge av kreft, blødninger, infeksjoner. MRI regnes som ufarlig, og er dermed også mye brukt i forskning. I tillegg til stillbilder er det mulig å se på funksjoner i menneskekroppen, som det å følge blodstrømmen gjennom hjernen i tid.

Avanserte opptak krever bearbeiding

Slike avanserte bildeopptak krever at MRI bildene må bearbeides før de gir noe nyttig informasjon om sykdom. Både i klinikk og forskning jobber dermed ofte flere faggrupper sammen om dette; leger, matematikere, fysikere, informatikere.

Bildebehandlingsgruppen er involvert flere MedViz prosjekter og er en del av MedViz tverrfaglig aktivitetet. Viktige forskningsaktiviteter er bilderegistrering (fjerning av uønskede bevegelser eller matching av bilder), bildesegmentering (utplukking av organer/omegner av interesse ved en viss anvendelse) og støyfjerning. 

Face morphing er populær

Det var bilderegistrering som ble vist på forskningdagene. Bilderegistrering kan brukes til å matche en "templat" bilde (T) til en "referanse" bilde (R). Matematisk sett, man trenger definere hva betyr at to bilder matcher (eller er like), og hvordan avstanden mellom de to bildene skal måles. I tillegg trenger man velge et "matematisk rom" (parametre rom eller funksjonsrom) for å representere bildene. Deretter, problemen blir til en optimeringsproblem, der man leter systematisk for parametre/funskjoner som gjøre bildene så likt som mulig ved den valgt match-kriteriet. Ansikt morphing er dermed en anvedelse av bilderegistrering: finn ut hvor mye man skal "stretche" et bilde for at et ansikt skal være så likt som mulig et annet ansikt (menneske eller dyr eller hva som helst!). Jon Nyfløtt (masterstudent), Åsmund Kjørestad (forsker), Erik Hanson (stipendiat), Gleb Berdnikov (masterstudent), Erlend Hodneland (postdok), under veiledning av Antonella Z. Munthe-Kaas, laget en Matlab-program der de brukte tilsvarende teknikker til å morphe anskit til f.eks. orken Shrek eller Yoda fra Star Wars, eller kattunge eller hai. Opplegget var veldig popular blant annet skolebarn, som fikk med seg hjem bildet. 

Besøk av forskningsministeren Tora Aasland

I tillegg til bilderegistrering, forskningstasjonen hadde å by om magnetisering og fysikken bak. Man kunne se hvordan små magneter ble strømlinjet under enkelte magnetfelte--f.eks. med GeoMag. Om du har hatt en medisinsk undersøkelse med MRI, da vet du at MR maskiner bråker -- med andre ord: magneter lager lyd. Lyden av en MR-opptak ble spilt på forskningstasjonen ved hjelp av høytallere. En stor skjerm demonstrerte anvendelse av MR innenfor flere forskningsaktiviteter, f.eks. hjerne og aldring.

Alt medførte til at MedViz forskningstasjonen ble blant de få utvalgte til å ha besøk av forskningsministeren Tora Aasland og UiB rektor Sigmund Grønmo.