醫(yī)學(xué)圖像配準(zhǔn)及融合.pdf

1、醫(yī)學(xué)圖像信息融合是當(dāng)代信息科學(xué)、計(jì)算機(jī)與醫(yī)學(xué)影像科學(xué)相交叉的一個(gè)研究課題,它是醫(yī)學(xué)圖像處理學(xué)科的一個(gè)新的研究熱點(diǎn).作為醫(yī)學(xué)圖像融合的基礎(chǔ),醫(yī)學(xué)圖像的配準(zhǔn)有著非常重要的意義,它是圖像融合的第一步,配準(zhǔn)的精度直接影響著融合的效果.該文從二維醫(yī)學(xué)圖像的剛性變換出發(fā),研究了基于互信息的多模態(tài)醫(yī)學(xué)圖像配準(zhǔn)方法.互信息法是把信息論中的互信息作為衡量?jī)煞鶊D像配準(zhǔn)的相似性測(cè)度函數(shù),當(dāng)兩幅圖像配準(zhǔn)時(shí),互信息達(dá)到最大值.該方法人工干預(yù)少,只依賴(lài)于圖像本身的

2、信息,不需要任何假設(shè)或先驗(yàn)醫(yī)學(xué)知識(shí),也不需要對(duì)圖像進(jìn)行特征點(diǎn)提取、組織分類(lèi)等預(yù)處理.在尋找最優(yōu)的旋轉(zhuǎn)和平移參數(shù)時(shí),采用了無(wú)需計(jì)算梯度的Powell直接搜索算法和Brent算法.為了提高配準(zhǔn)的速度和精度,該文提出了基于上角的插值技術(shù),并通過(guò)多分辨的方式進(jìn)一步加快配準(zhǔn)速度.計(jì)算機(jī)斷層掃描成像CT和核磁共振MRI的配準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)證明,互信息法能準(zhǔn)確地實(shí)現(xiàn)多模態(tài)醫(yī)學(xué)圖像的配準(zhǔn),并且能達(dá)到亞象素的精度.對(duì)配準(zhǔn)后的CT和MRI圖像,該文采用了基于像素為基

3、礎(chǔ)的空間結(jié)構(gòu)融合方法和基于小波變換的多分辨率分析方法實(shí)現(xiàn)了CT和MRI圖像的融合.空間結(jié)構(gòu)融合方法是按照不同的空間位置,將CT和MRI圖像的各自的一部分組合在一張圖像上.圖像本身沒(méi)有新的灰度級(jí)的增加,只是在一幅圖像中共存了兩種性質(zhì)的圖像.小波變換除了具有傳統(tǒng)的傅立葉變換的優(yōu)點(diǎn)外,還能更加有效地描述圖像在時(shí)域和頻域上的局部特征.它將原始圖像分解成一系列具有不同空間分辨率和頻率特性的子圖像,這些子圖像反映了原始圖像的局部變化特征,為圖像融合