Registro rígido iteractivo de curvas basado en Simulated Annealing
Autor
Rojas Paredes, Rafael
Profesor Guía
Mora Cofré, MarcoFecha
2011Resumen
En este trabajo se estudia el uso de Simulated Annealing para mejorar el
registro r gido iterativo basado en Iterative Closest Point. Tradicionalmente,
en la resoluci on del problema de optimizaci on que involucra el registro
r gido iterativo, se utilizan algoritmos de b usqueda local tales como Gauss-
Newton, Levenberg-Marquardt y Simplex Nelder Mead. Lo anterior hace
que cuando se requiera rotaciones y desplazamientos complejos, el algoritmo
ICP encuentre m nimos locales que no permiten un registro preciso entre las
curvas a superponer.
Para abordar el problema antes mencionado, se propone el uso de
Simulated Annealing, el cual es un algoritmo de b usqueda global, estoc astico,
y que permite aceptar soluciones sub optimas, para luego encontrar un
m aximo global.
Se han estudiado tres tipos de uso de Simulated Annealing como
algoritmo de optimizaci on en el problema de registro iterativo. El primer
caso corresponde al uso directo de Simulated Annealing como algoritmo de
optimizaci on para el algoritmo ICP. El segundo caso corresponde al uso
combinado de Simulated Annealing y algoritmos de b usqueda local. Por
ultimo, se plantea un esquema por etapas, en el cual en primera instancia
se minimiza utilizando algoritmos de b usqueda local, y en segunda instancia
Simulated Annealing.
La evaluaci on de los resultados se realiza mediante el valor de la funci on
de costo y el indicador FOM. De los resultados de este trabajo se concluye
que el uso del algoritmo de optimizaci on global como Simulated Annealing ha
permitido mejorar sustancialmente la precisi on del registro r gido iterativo
de curvas basado en ICP.
En t erminos de resultados, cabe se~nalar que la incorporaci on de
Simulated Annealing mejor o en porcentajes superiores al 84% el registro
r gido iterativo en sus modalidades simples y mixtas desarrolladas con
algoritmos tradicionales.
El presente trabajo se enmarca en el contexto del proyecto de
investigaci on interno UCM F101/09 \Registro Iterativo de Im agenes
M edicas basado en T ecnicas de Optimizaci on Heur sticas".
Tesis para optar al título de Ingeniero Civil Informático
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