三維多模態(tài)醫(yī)學(xué)圖像配準(zhǔn)算法的研究.pdf

1、隨著圖像采集技術(shù)的進(jìn)步與發(fā)展，在醫(yī)學(xué)臨床診斷與治療領(lǐng)域涌現(xiàn)出多種成像設(shè)備，為醫(yī)生提供了多種不同特性的醫(yī)學(xué)圖像，這些來源于不同成像設(shè)備的圖像稱之為多模態(tài)圖像。這些不同模態(tài)的圖像可以為醫(yī)生提供各種不同的信息。而從單一成像設(shè)備獲取的圖像往往不能為醫(yī)生提供足夠多的有用信息，往往需要對同一病人的病變部位用多種成像設(shè)備多次成像，將不同成像設(shè)備獲得的圖像融合在一起比較分析，從而可以獲得關(guān)于病變部位更加全面的信息，進(jìn)而幫助醫(yī)務(wù)工作人員做出準(zhǔn)確的診斷結(jié)果

2、和正確的治療方案。圖像配準(zhǔn)正是以上工作得以順利進(jìn)行的前提，所以它具有極其重要的臨床應(yīng)用價(jià)值。
　　本文首先從醫(yī)學(xué)圖像配準(zhǔn)的總體框架設(shè)計(jì)入手，然后逐一解析組成該框架的4個(gè)主要模塊，即幾何變換模塊，相似性測度模塊，圖像插值模塊和優(yōu)化算法模塊，并介紹了各模塊的主要相關(guān)算法。為了能夠得到多模態(tài)圖像較為精準(zhǔn)的配準(zhǔn)結(jié)果，本文主要針對采用互信息作為醫(yī)學(xué)圖像配準(zhǔn)的相似性測度進(jìn)行研究。
　　本文分別采用互信息測度方法和采用 AM測度方法實(shí)現(xiàn)了

3、的CT-MRI多模態(tài)圖像配準(zhǔn)，通過對比實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，采用互信息測度的醫(yī)學(xué)圖像配準(zhǔn)方法比采用AM測度的醫(yī)學(xué)圖像配準(zhǔn)方法得到的配準(zhǔn)結(jié)果更加精確，但代價(jià)是計(jì)算所耗時(shí)間更長。本文通過對浮動圖像做適當(dāng)?shù)念A(yù)處理，提出一種改進(jìn)的互信息計(jì)算方法，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，這樣做可以有效地縮短互信息的計(jì)算時(shí)間，與此同時(shí)圖像配準(zhǔn)的精度沒有發(fā)生明顯變化。
　　本文針對原始遺傳算法存在的缺陷，有針對性地對遺傳算法進(jìn)行改進(jìn)，按照適應(yīng)度的高低不同，為高適應(yīng)度的個(gè)體提供較