Atlas提供标准空间是怎么一回事

Atlas的作用是提供标准空间standard space，这个标准空间到底有什么意义？
标准空间是指都到了一套坐标系中，在一个坐标系下才有可比性
以brain为例子，从应用的角度来解释：

Rigid alignment

• 分割 brain structure MRI 之前，要先将所有数据 rigid align到Atlas上
• rigid registration 只有 平移（translation）和旋转（rotation）操作
• 所以Atlas提供了brain位置和旋转角度的标准

Affine alignment

• 构建Atlas时，需要将brain size 统一，要将所有subject brain affine align到group-wise template上(group-wise registration得到这个template)
• affine registration 有平移（translation），旋转（rotation）和缩放（scaling）
• 所以Atlas提供了brain位置、旋转角度和size的标准

Deformable registration alignment

• 分析 fMRI / cortex / PET，比较的是同一个位置/脑区坐标点对应的属性(如fMRI/PET signal, cortex surface area/thickness)

• Deformable registration 为完全一样的structure，才能对比这些属性

• 所以需要Atlas提供structure的标准空间。

  spatial normalization

  （以下内容引用自 http://www.cibrmed.com/?p=21&a=view&r=7）

  今天跟大家分享一下关于fMRI脑功能成像的空间标准化的那些事。什么是空间标准化呢？

  空间标准化，英文：spatial normalization，就是利用图像配准算法将所有不同个体的脑图像都变成一模一样（不仅轮廓一模一样，内部的细节也一模一样）。

  那么这么做有什么好处呢？答案很简单，空间标准化之后的图像就像孪生兄弟一样，长得一摸一样，那么就可以将所有被试的脑图像进行逐像素的统计分析；也可以很容易批量的选出想要分析的感兴趣区，避免了人为逐层勾画的繁重工作量。

  所谓“空间标准化”，就需要选择一个“标准”。那么对于人脑空间而言，MNI空间是目前使用最为广泛的“标准”空间，也是目前常用的数据分析软件所使用的标准人脑空间，如SPM、FSL、FreeSurfer、Gretna等等。