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利用相关比相似性测度多分辨率配准MR和CT医学图像的方法
本文提出了有效的、能被临床应用所接受的磁共振(MR)和CT医学图像配准方法.在基于体素灰度的医学图像配准领域,本文采用了全新的相关比相似性测度作为配准的测度准则.具体设计时,采用了加速的多分辨率配准方案,对方案中涉及的几何变换选取、重采样、多分辨率体数据表达及优化方法进行了设计分析.后,利用本文提出的多分辨率配准方法,对MR和CT临床医学图像进行配准,给出了令人满意的效果.
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基于自由形变的3D非线性医学图像配准
目的 针对北京大学医学物理和工程北京市重点实验室研发的小动物SPECT/CT成像仪,实现三维上的图像配准以校正成像间产生的组织运动伪影.方法 把被成像组织的运动用整体的仿射变换和局部的非线性变换两部分进行表达,并用基于体素的归一化互信息作为配准的相似性测度,建立综合图像相似性测度和空间变换函数平滑性要求的代价方程,用近似牛顿算法(LBFGS)在全空间搜索优化变换参数使得代价方程取得极值,从而确定该相似性测度下的空间变换函数.结果 用模拟数据对该方法进行验证的结果表明,配准后图像间的相关系数值有所增加,误配基本被消除.结论 采用此方法能够较好地描述局部组织的非线性运动,消除呼吸运动伪影,实现三维图像的配准.
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全局异常信号环境下基于体素灰度多模医学图像配准研究
目的在全局异常信号环境下,找出适合于临床应用的、满足精度和鲁棒性要求的基于体素灰度多模医学图像配准相似性测度.方法结合对各种相似性测度的分析,对无异常信号的实际医学图像,和分别加了随机噪声及全局异常信号的多模医学图像进行配准精度的分析.结果对各种已有成熟的相似性测度进行理论分析和实验对比研究的基础上,归一化互信息在全局异常信号环境下对多模医学图像进行配准,它们的配准精度和鲁棒性表现都令人满意,能得到准确的配准结果.而基于相关比和互信息的配准方法,不能准确地配准加了全局异常信号的多模医学图像.结论相比于其他相似性测度,归一化互信息在全局异常信号环境下,是一个能满足配准精度和鲁棒性要求的合适相似性测度.
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基于体素灰度三维多模医学图像配准中相似性测度的选取
目的在基于体素灰度医学图像配准领域,找出适合于临床应用的多模医学图像配准相似性测度.方法 在极端的刚体配准条件下,检验出互相关系数,互信息和相关比相似性测度为适合的相似性测度.同时进一步解释了基于互信息相似性测度的医学图像配准易于陷入局部优,而基于相关比相似性测度的方法易于保证配准得到全局优.后,利用加速的多分辨率配准方案和Powell′s优化算法,对临床医学图像进行了基于相关比相似性测度的多模图像配准试验.结果 通过临床医学专家的判断,利用相关比相似性测度进行多模医学图像配准,完全能满足临床的要求,进行MR/CT、MR/PET三维多模医学图像配准时效果非常理想.结论 相比于其他相似性测度,互相关比相似性测度在基于体素灰度,三维多模医学图像配准领域,是一个更为适宜和准确的相似性测度.
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基于改进SLNC的2D-3D医学图像配准
介绍了一种基于改进SLNC(sum of local normalized correlation,SLNC)的2D-3D医学图像配准方法.首先对CT体积数据进行三线性插值,得到各向分辨率相同的体积数据,采用光线跟踪算法对其进行数字图像重建.针对不同位置和方向的重建图像,在灰度级压缩的基础上,用改进SLNC函数评价其与X线透视图像的相似性,利用与Brent相结合的Powell优化方法,搜索出相似性大时的投影变换参数.将此方法用于移动数字X线投影设备--Biplanar 500采集的X线透视图像与相应CT体积数据的配准实验,得到较好的2D-3D图像配准效果.
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基于多权重概率图谱的脑部图像分割
目的 探讨有效地利用图谱的先验信息和待分割图像的灰度与结构信息,得到光滑、准确的分割结果的脑部图像分割方法.方法 利用配准的局部相似性测度、标号图像的距离场、待分割图像的自相似性计算多权重概率图谱,然后对多权重概率图谱进行阈值处理得到终的分割结果.通过配准的相似性测度加权,保证概率图谱计算的准确性;利用标号图像的距离场加权,引入图谱标号图像提供的位置先验信息;经过待分割图像的自相似性加权,引入了待分割图像提供的灰度与结构信息.结果 对大量脑部MR图像中的海马进行分割实验,并与国际上主流的分割算法进行了比较,对左海马的分割精度提高到87%,对右海马的分割精度提高到87.5%.结论 基于多权重概率图谱的脑部图像分割能有效的提高分割精度.
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基于广义互信息的人脑图像配准研究
医学图像配准技术是目前医学图像处理领域的研究热点.我们在基于Shannon熵的相似性测度的基础上,提出了一种新的适于图像刚性配准的基于Rényi熵的广义距离量度--广义互信息(GMI),并将其用于人脑的三维医学图像的配准.经仿真实验证明:基于广义距离的配准测度是Shannon熵的互信息测度的自然推广,它们有着不同的适用范围.广义互信息比一般意义下的互信息节省时间,并且能够体现配准图像间更多的一致性,配准效果在很大程度上满足了临床的应用要求.
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医学图像配准综述
医学领域,医生需要比较不同的解剖影像信息和功能影像信息.将对应于同一物体的不同影像的像素点对应起来就是医学图像配准的主要任务.鉴于需要配准的图像的采集的方法和时间等方面不同,配准所采用的方法也不同.本文介绍了医学图像配准的新近方法.首先从图像配准的任务出发,介绍了配准过程的主要涉及的方面和配准流程.然后从配准时变换的参数角度考虑,将图像的配准分成两大类考虑:参数配准和非参数配准.每一类中给出基本的配准方法,并讨论其用法和特点.对参数配准,主要讨论它们各自不同的方法和适合处理的图像对;对非参数配准,侧重于考虑控制方程的由来和整体外力的计算.
