圖像拼接算法研究及其在醫(yī)學超聲上的應用.pdf

1、圖像拼接技術是近年來圖像處理領域研究的熱點，它通過對具有重疊區(qū)域的序列圖像進行縫合生成全景圖，在虛擬現(xiàn)實、航空航天、雷達掃描、生物醫(yī)學工程等許多領域都具有重要的應用價值。 圖像拼接的核心是圖像配準和圖像融合。本論文在綜述已有技術的基礎上，介紹了在配準和融合方面所進行的研究工作及其結果，主要內容有以下幾方面： 在圖像配準方面，為提高圖像拼接的成功率，提出一種基于自適應模擬退火和多分辨率搜索策略的圖像自動配準新方法。該算法先

2、自適應地選取配準區(qū)域，再以互信息為相似度評價標準，結合自適應模擬退火和多分辨率搜索策略分別進行圖像平移和旋轉參數(shù)的全局優(yōu)化和局部搜索，最后實現(xiàn)圖像的精確配準。通過對含噪聲數(shù)字圖像和醫(yī)學超聲圖像進行的24次模擬配準實驗表明：該新算法較傳統(tǒng)的多分辨率直接搜索法有精度高、速度快和抗噪聲能力強的優(yōu)點。由于結合了模擬退火算法的高精度和多分辨率搜索法的高效率，改進后的圖像配準算法將拼接成功率提高了12.5％，并將運算時間控制在可接受的范圍內。

3、 在圖像融合方面，為實現(xiàn)存在形變和曝光差異的圖像之間的無縫拼接，提出一種改進的基于形變方法的圖像融合算法。該算法對已經配準的待拼接圖像的重疊區(qū)域進行圖像融合，先利用直方圖匹配法使兩幅待拼接圖像分別生成符合對方曝光程度的圖像，然后利用基于水平集的序列圖像生成算法得到在兩種曝光程度下的融合圖像，再結合多分辨率圖像拼接算法和動態(tài)規(guī)劃最佳縫合線查找法對得到的融合圖像進行拼接，最終獲得拼接圖像。通過對合成圖像和標準數(shù)字圖像的模擬拼接實驗表明：該

4、算法能同時實現(xiàn)圖像形變和曝光差異的平滑過渡。 在系統(tǒng)實現(xiàn)方面，建立了一套全自動圖像拼接系統(tǒng)。該拼接系統(tǒng)根據(jù)拼接算法各個子模塊的不同特性，利用MATLAB強大的圖像處理功能、C語言快速的執(zhí)行效率、C++面向對象編程的良好封裝性及已有的圖像處理庫加以編程實現(xiàn)。系統(tǒng)取得了研究效率和系統(tǒng)運行效率之間的折衷，調試運行成功。通過實驗證明：該系統(tǒng)對常規(guī)數(shù)字圖像和醫(yī)學超聲圖像都具有良好的適用性，有一定應用價值。 通過總結上述研究工作的優(yōu)