基于改進(jìn)的二階互信息醫(yī)學(xué)圖像配準(zhǔn)技術(shù)研究.pdf

1、醫(yī)學(xué)圖像配準(zhǔn)具有很重要的臨床應(yīng)用價(jià)值，對(duì)各種使用不同成像手段所獲取的醫(yī)學(xué)圖像進(jìn)行配準(zhǔn)，不僅可以用于醫(yī)療診斷，還可以用于手術(shù)計(jì)劃的制定、病理變化的跟蹤、治療效果的評(píng)價(jià)等各個(gè)方面。 本文首先論述了醫(yī)學(xué)圖像技術(shù)及主要的醫(yī)學(xué)圖像配準(zhǔn)方法，并選取互信息法作為本文的配準(zhǔn)方法。在最常見(jiàn)的一階互信息的基礎(chǔ)上，引入二階互信息的概念，繼而系統(tǒng)地對(duì)一、二階互信息配準(zhǔn)方法的基本原理、優(yōu)缺點(diǎn)以及具體實(shí)現(xiàn)作了詳細(xì)的論述。在二維和三維圖像配準(zhǔn)領(lǐng)域中分別進(jìn)行了

2、實(shí)驗(yàn)、分析后，證明二階互信息和一階互信息相比有其獨(dú)到的優(yōu)點(diǎn)，但是其算法精度和效率并不高，改進(jìn)的空間依然很大。在此基礎(chǔ)上，著重討論了插值技術(shù)、灰度級(jí)別和鄰域信息等因素對(duì)二階互信息配準(zhǔn)技術(shù)的影響，并通過(guò)實(shí)驗(yàn)分析得到了較為理想的結(jié)論，從而改進(jìn)了二階互信息的配準(zhǔn)技術(shù)，配準(zhǔn)結(jié)果從精度和速度上都有較大改善。 互信息配準(zhǔn)方法因其不需要任何預(yù)處理過(guò)程、可對(duì)圖像本身直接進(jìn)行配準(zhǔn)和良好的魯棒性，從一開(kāi)始就得到了大多數(shù)專(zhuān)家學(xué)者的認(rèn)可。最常見(jiàn)的一階互信

3、息由于忽略了圖像點(diǎn)的空間信息，所以算法的精確性不足。在次基礎(chǔ)上引入二階互信息，將點(diǎn)的空間信息考慮進(jìn)來(lái)，以求達(dá)到兩幅圖像在空間上一致的目標(biāo)。但從對(duì)比實(shí)驗(yàn)結(jié)果中可以看出，簡(jiǎn)單的二階互信息并不比一階互信息有多大改善，因此對(duì)二階互信息的改進(jìn)勢(shì)在必行。 影響二階互信息配準(zhǔn)的因素主要有圖像灰度級(jí)別的多少、灰度插值技術(shù)的選擇以及點(diǎn)的空間鄰域信息的選取等等。本文致力于對(duì)這些方面進(jìn)行研究和實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，當(dāng)圖像灰度級(jí)數(shù)被壓縮至某個(gè)適當(dāng)程度并選