基于互信息的肝臟圖像配準算法研究.pdf

1、肝臟是人體重要的消化器官，肝臟疾病直接影響到人的生命健康。醫(yī)學(xué)影像學(xué)的快速發(fā)展為臨床診斷提供了豐富直觀的醫(yī)學(xué)圖像，肝臟CT增強掃描圖像使用造影劑可以在不同相期得到肝動脈與肝靜脈高亮的圖像，而不同模態(tài)的肝臟圖像反映了不同的病理信息。單一相期圖像和單一模態(tài)圖像往往都不能全面反映出病理信息，通常融合不同肝臟相期圖像和不同模態(tài)的肝臟圖像可以提供更豐富的信息以便醫(yī)生掌握病變肝臟的綜合信息，從而做出正確診斷或制定出合適的治療方案。而這首先要將待融合

2、的圖像的所有同一位置上的解剖點在空間位置上進行對齊，即圖像配準。
　　本文以肝臟CT多相期增強掃描圖像和肝臟CT/MR圖像為數(shù)據(jù)源，重點研究了基于互信息的醫(yī)學(xué)圖像配準方法以及基于多分辨率B樣條FFD模型的配準算法，并針對互信息計算量大、易達到局部極值的問題以及非剛性配準中局部形變的問題進行深入研究。
　　主要完成了以下研究工作:
　　1.提出了一種基于聯(lián)合直方圖的肝臟CT多相期圖像剛性配準算法。本文在分析圖像聯(lián)合直方圖

3、的基礎(chǔ)上提出一種基于聯(lián)合直方圖的相似性測度，該方法提高配準的計算速度而不影響配準效果。應(yīng)用于肝臟CT增強掃描多相期剛性圖像配準過程，實驗結(jié)果表明，其速度優(yōu)于常用的最大互信息法，且不影響配準結(jié)果。
　　2.針對存在非線性變形的肝臟CT/MR圖像數(shù)據(jù)，設(shè)計了一種基于帶FFD正則項區(qū)域互信息的多模態(tài)非剛性配準方法。首先進行基于仿射變換的全局粗配準，再對配準后圖像采用多分辨率B樣條FFD模型進行局部細配準。在配準代價函數(shù)中區(qū)域互信息與FF