Диффеоморфная регистрация с использованием геодезической стрельбы и оптимизации методом Гаусса—Ньютона

В статье представлен алгоритм нелинейной регистрации изображений, основанный на методе метрического отображения диффеоморфизмов с большими деформациями (Large Deformation Diffeomorphic Metric Mapping, LDDMM), но использующий более эффективную схему оптимизации — как с точки зрения требуемого объёма памяти, так и с точки зрения числа итераций, необходимых для достижения сходимости. Вместо вариационной оптимизации последовательности полей скоростей алгоритм сформулирован с использованием процедуры геодезической стрельбы, благодаря чему оценивается только начальная скорость. Для ускорения сходимости применяется стратегия оптимизации методом Гаусса—Ньютона. Алгоритм был протестирован на общедоступных наборах данных с ручной разметкой и показал хорошие результаты по сравнению с другими алгоритмами межсубъектной регистрации, оценёнными на тех же данных.