基于相對特征距離的斷層圖像區(qū)域匹配插值.pdf

1、在數(shù)字醫(yī)學圖像研究中,人們經(jīng)常希望根據(jù)醫(yī)學斷層圖像恢復出真實三維物體圖像,建立虛擬的人體器官和組織,以便進行醫(yī)學、診斷和放射治療計劃中三維劑量場的計算。然而,由于在圖像獲取時并不一定知道我們需要的圖像分辨率大小,圖像采集設備的局限性或者圖像丟失等因素,獲取的圖像的分辨率和圖像處理所需要的分辨率經(jīng)常是不一致的,斷層圖像之間的距離遠遠大于斷層圖像內部像素點之間的距離。為了三維重建工作的進行,人們提出用圖像插值的方法來提高層間的分辨率,即在原

2、來的斷層圖像間用圖像插值的方法再生成一些中間斷層圖像,使得圖像層間的分辨率和圖像內部像素分辨率一致。
　　 基于圖像的斷層圖像插值方法是一種直接用圖像的灰度信息構造曲線的形式來構造插值圖像的插值算法,此方法計算簡單,易于實現(xiàn),但是無論是線性插值還是高階非線性插值,都是用某一種光滑曲線來擬合已知數(shù)據(jù),它們本質上都相當于一種低通濾波處理,而圖像的邊界主要由高頻分量決定,因此必然會造成插值圖像輪廓模糊和邊界重影,與真實圖像差別很大?；?/p>

3、于對象的插值方法也叫基于形狀的插值算法,由于傳統(tǒng)的灰度插值方法會使插值圖像輪廓模糊,不利于邊界的提取和進一步的圖像處理,基于形狀的插值方法利用斷層圖像的形狀輪廓信息插值出中間圖像的輪廓,用中間輪廓控制圖像的插值,雖然能較好的解決輪廓模糊,方便圖像顯示和進一步的圖像處理,但是基于形狀的插值方法嚴重依賴于圖像形狀信息的提取,而且每次插值只能得到一個形狀,復雜圖像提取形狀信息比較困難,且對于內部器官邊界無能為力,對于差別比較大的斷層圖像插值效

4、果很差?；谛〔ǖ牟逯捣椒ㄊ窃谝阎獌煞鶖鄬訄D像進行小波變換,得到一系列小波子圖和低頻子圖,然后在相同尺度和方向的小波子圖之間進行小波系數(shù)插值得到新的小波子圖,最后對新的小波子圖和低頻子圖進行小波逆變換,得到新的插值圖像,該方法對灰度和形狀同時插值,充分模擬了生理組織從一幅圖像變化到另一幅圖像的中間形態(tài),生成圖像的質量高,但計算量很大,不利于實際應用。
　　 針對上述問題,本文提出了一種新方法:首先通過基于像素灰度值、灰度梯度大小