Edge Aberration in MRI. Correction of Dislocations in Sub-Voxel Edge Detection— a Proof of Concept

Abstract: Direct application of conventional models for sub-voxel edge detection to modalities with intricate image formation like MRI results in systematic edge dislocations on a sub-voxel scale (edge aberration). By quantitative experimental analysis of this effect, a simple correction term can be calibrated, which is demonstrated to improve edge localization precision by a factor of 2.5 to surpass voxel size by 2 orders of magnitude. Index Terms: sub-voxel effects, partial volume effect, voxel aperture, edge aberration, edge detection, Sobel operator, contour, calibration, translation Kantenaberration in der MRT. Zur Korrigierbarkeit von Lokalisierungsfehlern bei der Subvoxel-Kantendetektion Zusammenfassung: Die direkte Anwendung herkömmlicher Modelle zur Subvoxel-Kantendetektion auf Modalitäten komplizierter Bildentstehung wie MRT führt zu systematischen Kantenpositionsfehlern im Subvoxelbereich (Kantenaberration). Mittels quantitativ-experimenteller Untersuchung dieses Effekts kann ein einfacher Korrekturterm bestimmt werden, welcher die Kantenlokalisierungspräzision um den Faktor 2,5 auf 2 Größenordnungen über der Voxelgröße zu verbessern gezeigt wird. Schlagwörter: Subvoxel-Effekte, Partialvolumeneffekt, Voxelapertur, Kantenaberration, Kantendetektion, Sobel-Operator, Kontur, Kalibrierung, Translation     «

Abstract: Direct application of conventional models for sub-voxel edge detection to modalities with intricate image formation like MRI results in systematic edge dislocations on a sub-voxel scale (edge aberration). By quantitative experimental analysis of this effect, a simple correction term can be calibrated, which is demonstrated to improve edge localization precision by a factor of 2.5 to surpass voxel size by 2 orders of magnitude. Index Terms: sub-voxel effects, partial volume effect, voxe...     »