基于熵圖理論的多模醫(yī)學(xué)圖像配準(zhǔn)方法研究.pdf

1、隨著生物技術(shù)、圖像處理技術(shù)以及計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，醫(yī)學(xué)圖像配準(zhǔn)已經(jīng)成為現(xiàn)代醫(yī)學(xué)圖像處理的關(guān)鍵技術(shù)。作為醫(yī)學(xué)圖像融合及其他醫(yī)學(xué)圖像分析的前提和基礎(chǔ)，醫(yī)學(xué)圖像配準(zhǔn)對(duì)臨床診斷、治療以及療效評(píng)價(jià)等具有重要意義，已經(jīng)成為醫(yī)學(xué)圖像處理領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一。本文在研究前人圖像配準(zhǔn)成果的基礎(chǔ)上，對(duì)多模醫(yī)學(xué)圖像自動(dòng)配準(zhǔn)技術(shù)及算法進(jìn)行了相關(guān)的研究和改進(jìn)。主要工作如下：
　　 本文首先介紹了醫(yī)學(xué)圖像配準(zhǔn)的背景、意義以及主要應(yīng)用，總結(jié)、歸納了醫(yī)學(xué)圖像配準(zhǔn)方

2、法；介紹了醫(yī)學(xué)圖像配準(zhǔn)的基本原理和關(guān)鍵技術(shù)；分析了醫(yī)學(xué)圖像配準(zhǔn)中基于像素和基于特征兩類(lèi)主要方法的優(yōu)缺點(diǎn)；深入研究了互信息理論在醫(yī)學(xué)圖像配準(zhǔn)領(lǐng)域的應(yīng)用和實(shí)現(xiàn)機(jī)理以及互信息作為相似性測(cè)度的優(yōu)缺點(diǎn)。本文著重深入研究了Rényi廣義互信息及其在圖像配準(zhǔn)中的作用，并針對(duì)互信息計(jì)算的復(fù)雜性，引入了廣義近鄰圖熵估計(jì)理論，并成功應(yīng)用于多模醫(yī)學(xué)圖像配準(zhǔn)中。
　　 在深入研究基于像素和基于特征的兩類(lèi)醫(yī)學(xué)圖像配準(zhǔn)算法優(yōu)缺點(diǎn)的基礎(chǔ)上，本文結(jié)合兩類(lèi)方法的

3、優(yōu)點(diǎn)，提出了一種新的融合梯度信息廣義近鄰圖的多模醫(yī)學(xué)圖像配準(zhǔn)算法，該方法先提取尺度空間不變特征點(diǎn)并使用類(lèi)似于SIFT描述子的梯度描述信息描述特征點(diǎn)，接著使用Rényi互信息建立目標(biāo)函數(shù)和通過(guò)廣義近鄰圖熵估計(jì)理論來(lái)估計(jì)Rényi互信息，最后優(yōu)化算法尋優(yōu)。經(jīng)實(shí)驗(yàn)證明，配準(zhǔn)結(jié)果精度高，時(shí)間快，魯棒性較強(qiáng)，是一種有效的自動(dòng)彈性配準(zhǔn)算法。
　　 針對(duì)噪聲對(duì)醫(yī)學(xué)圖像分析中的影響，在深入研究圖像紋理信息在醫(yī)學(xué)圖像中的應(yīng)用后，本文提出了一種抗噪