基于互信息和離散小波幀分解的醫(yī)學圖像配準研究.pdf

1、隨著計算機技術(shù)的不斷成熟，現(xiàn)代醫(yī)學成像技術(shù)獲得了迅猛的發(fā)展，在醫(yī)學研究和臨床診斷中起到越來越重要的作用。但是由于成像的局限性，單獨使用某一種模態(tài)的圖像往往不能滿足復雜的應用要求。當不同成像設(shè)備、不同成像參數(shù)和不同時間得到的同一個對象或者不同對象的圖像數(shù)據(jù)之間存在相對的平移、旋轉(zhuǎn)、比例縮放甚至彈性形變的時候，對其綜合使用分析首先要解決圖像配準的問題。圖像配準因而變得越來越重要，成為當前醫(yī)學影像研究領(lǐng)域的一個熱點。 互信息法是當前醫(yī)

2、學圖像配準領(lǐng)域應用最為成功的方法之一，但是傳統(tǒng)的互信息方法在使用部分體積插值的時候會引入局部極值，干擾最終的互信息函數(shù)最大化搜索；使用Powell方法作為優(yōu)化工具，有可能收斂于局部極值，導致錯誤的配準結(jié)果。本文應用B樣條基函數(shù)的系數(shù)替代原部分體積插值的系數(shù)，成功地從算法設(shè)計上減少了局部極值；使用遺傳算法和Powell方法相結(jié)合的混合優(yōu)化算法，在遺傳算法全局搜索的基礎(chǔ)上用Powell方法進行局部優(yōu)化，在搜索的過程能避開局部極值的影響。實驗

3、證明，本文提出的改進互信息配準方法更加穩(wěn)定，且能獲得更高的配準精度。 基于小波的配準方法在遙感圖像配準中得到廣泛的應用，但是在醫(yī)學圖像配準中報道不多。本文提出一種基于離散小波幀變換的醫(yī)學圖像配準方法，將圖像作離散小波幀分解后子圖像的能量圖作為配準的特征，采用遺傳算法來優(yōu)化絕對值差和法測度。實驗表明，此方法能成功地配準剛體變換下的核磁共振T1加權(quán)圖像和T2加權(quán)圖像。在軸向位移配準精度上，它在X方向好于互信息法、歸一化互信息法和比例