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Erschienen in: Magnetic Resonance Materials in Physics, Biology and Medicine 6/2015

01.12.2015 | Research Article

Optical tracking with two markers for robust prospective motion correction for brain imaging

verfasst von: Aditya Singh, Benjamin Zahneisen, Brian Keating, Michael Herbst, Linda Chang, Maxim Zaitsev, Thomas Ernst

Erschienen in: Magnetic Resonance Materials in Physics, Biology and Medicine | Ausgabe 6/2015

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Abstract

Objective

Prospective motion correction (PMC) during brain imaging using camera-based tracking of a skin-attached marker may suffer from problems including loss of marker visibility due to the coil and false correction due to non-rigid-body facial motion, such as frowning or squinting. A modified PMC system is introduced to mitigate these problems and increase the robustness of motion correction.

Materials and methods

The method relies on simultaneously tracking two markers, each providing six degrees of freedom, that are placed on the forehead. This allows us to track head motion when one marker is obscured and detect skin movements to prevent false corrections. Experiments were performed to compare the performance of the two-marker motion correction technique to the previous single-marker approach.

Results

Experiments validate the theory developed for adaptive marker tracking and skin movement detection, and demonstrate improved image quality during obstruction of the line-of-sight of one marker when subjects squint or when subjects squint and move simultaneously.

Conclusion

The proposed methods eliminate two common failure modes of PMC and substantially improve the robustness of PMC, and they can be applied to other optical tracking systems capable of tracking multiple markers. The methods presented can be adapted to the use of more than two markers.
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Metadaten
Titel
Optical tracking with two markers for robust prospective motion correction for brain imaging
verfasst von
Aditya Singh
Benjamin Zahneisen
Brian Keating
Michael Herbst
Linda Chang
Maxim Zaitsev
Thomas Ernst
Publikationsdatum
01.12.2015
Verlag
Springer Berlin Heidelberg
Erschienen in
Magnetic Resonance Materials in Physics, Biology and Medicine / Ausgabe 6/2015
Print ISSN: 0968-5243
Elektronische ISSN: 1352-8661
DOI
https://doi.org/10.1007/s10334-015-0493-4

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