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文檔簡(jiǎn)介
1、醫(yī)學(xué)圖像配準(zhǔn)是指對(duì)同一對(duì)象在不同條件(不同時(shí)間、不同成像設(shè)備、不同拍攝角度等)下獲取的圖像,通過(guò)尋求空間上的變換,將一幅圖像映射到另一幅圖像,使得兩圖像中對(duì)應(yīng)于空間同一位置的點(diǎn)(同源點(diǎn))一一對(duì)應(yīng)起來(lái),從而實(shí)現(xiàn)信息融合的目的。配準(zhǔn)技術(shù)是圖像重構(gòu)、融合的前提,是其它處理算法和應(yīng)用的基礎(chǔ)。在臨床實(shí)踐中,利用醫(yī)學(xué)圖像配準(zhǔn)技術(shù)將多組醫(yī)學(xué)圖像標(biāo)定到同一坐標(biāo)系中,是醫(yī)學(xué)影像診療的常用方法,廣泛應(yīng)用于輔助診斷、治療計(jì)劃、手術(shù)導(dǎo)航和評(píng)估治療效果等方面。醫(yī)
2、學(xué)圖像配準(zhǔn)本質(zhì)上是一個(gè)優(yōu)化迭代的過(guò)程,加之3D醫(yī)學(xué)圖像往往涉及到非常大的數(shù)據(jù)量,運(yùn)算量大、耗時(shí)過(guò)多已成為圖像配準(zhǔn)在臨床應(yīng)用中的極大瓶頸。因此,本文在實(shí)現(xiàn)配準(zhǔn)算法的基礎(chǔ)上,利用GPU強(qiáng)大的并行計(jì)算能力,將配準(zhǔn)過(guò)程中可并行的部分交由GPU來(lái)處理,加速圖像配準(zhǔn)進(jìn)程,以滿足臨床應(yīng)用實(shí)時(shí)性需求。
首先,本文回顧了圖像配準(zhǔn)的研究背景、研究現(xiàn)狀、發(fā)展歷程。介紹了醫(yī)學(xué)圖像配準(zhǔn)的基礎(chǔ)知識(shí),包括配準(zhǔn)的定義、配準(zhǔn)方法的分類及配準(zhǔn)的基本流程。對(duì)配準(zhǔn)框
3、架中的四個(gè)基本模塊所采用的各種技術(shù)進(jìn)行了分析比較。
其次,將配準(zhǔn)算法流程分為四個(gè)模塊:空間變換、插值、相似性測(cè)度及優(yōu)化方法,詳細(xì)介紹了各個(gè)模塊設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)方法。并以牙模數(shù)據(jù)為例,借助ITK算法平臺(tái)進(jìn)行數(shù)據(jù)的讀寫(xiě)及預(yù)處理,通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了本文配準(zhǔn)算法的正確性。
最后,針對(duì)當(dāng)前3D配準(zhǔn)技術(shù)在臨床應(yīng)用中耗時(shí)過(guò)大、不便于實(shí)時(shí)應(yīng)用的通病,本文借助GPU的并行計(jì)算環(huán)境,使用CUDA編程語(yǔ)言對(duì)配準(zhǔn)算法進(jìn)行并行化設(shè)計(jì)與優(yōu)化,大大縮短了配
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