廣義距離度量和多模態(tài)圖像配準(zhǔn)技術(shù)研究.pdf

1、圖像配準(zhǔn)是圖像分析和處理的關(guān)鍵步驟,是圖像對比、數(shù)據(jù)融合、變化分析和目標(biāo)識(shí)別的必要前提.在圖像配準(zhǔn)中常常需要把來源于不同成像設(shè)備的圖像進(jìn)行配準(zhǔn)處理,這些不同成像模式的圖像稱為多模態(tài)圖像.醫(yī)學(xué)圖像處理方面,常常需要把MRI-T1,MRI-T2,MR-PD,f-MRI,CT,SPECT,B超圖像以及PET圖像綜合分析,這些圖像能夠同時(shí)提供功能的與解剖的信息,具有重要的臨床應(yīng)用價(jià)值;遙感圖像處理方面,常常需要把微波、紅外、雷達(dá)圖像、多光譜圖像

2、綜合分析,有利于對地球資源的分析判斷,獲得全面詳細(xì)的綜合信息,這些情況下一般都需要進(jìn)行多模態(tài)圖像的配準(zhǔn)處理.由于多模態(tài)圖像配準(zhǔn)的重要價(jià)值和廣闊的應(yīng)用前景,正日益受到國際上越來越多科研機(jī)構(gòu)的高度重視,是目前圖像處理領(lǐng)域中重點(diǎn)和熱門的研究課題.該文對現(xiàn)階段的圖像配準(zhǔn)方法進(jìn)行了比較詳細(xì)和全面的總結(jié)分類.針對多模態(tài)圖像處理領(lǐng)域目前存在的問題,該文進(jìn)行了深入探討和研究,做了大量的對比分析實(shí)驗(yàn),為實(shí)際應(yīng)用中合理選擇各種算法提供了有用的參考.在此基礎(chǔ)

3、上,發(fā)展了新的配準(zhǔn)準(zhǔn)則和方法,拓寬了處理多模態(tài)圖像配準(zhǔn)問題的思路.該文創(chuàng)新點(diǎn)主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:1.對兩幅圖像相互獨(dú)立、不完全配準(zhǔn)和完全配準(zhǔn)三種情況下,聯(lián)合狄度概率分布的變化規(guī)律進(jìn)行了數(shù)值調(diào)查和定性分析,在概念上直觀地表現(xiàn)了概率型配準(zhǔn)方法的物理依據(jù).2.對目前多模態(tài)圖像配準(zhǔn)領(lǐng)域已發(fā)表的統(tǒng)計(jì)型方法進(jìn)行了全面的分析比較,指出了這些方法之間的關(guān)系,并通過實(shí)驗(yàn)分析了它們在性能上的差異和適用范圍,對其中的一些方法作了必要的改進(jìn).這些結(jié)果為合理

4、選用配準(zhǔn)算法提供了依據(jù).3.提出了廣義距離度量的新思路及其定義,并在此基礎(chǔ)上構(gòu)造了多模態(tài)圖像配準(zhǔn)的一類新測度.在多模態(tài)圖像配準(zhǔn)測度的設(shè)計(jì)方面,新的廣義距離度量不同于Shannon互信息(Kullback-Leibler距離),它拓寬了人們的選擇空間.通過多模態(tài)醫(yī)學(xué)圖像和遙感圖像的實(shí)驗(yàn)分析,驗(yàn)證了新配準(zhǔn)測度的有效性,證明了這些新的基于廣義距離的配準(zhǔn)測度與基于Shannon熵的互信息測度有著不同的最適應(yīng)范圍.如同Kullback-Leibl