醫(yī)學(xué)影像彈性配準(zhǔn)算法的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、隨著醫(yī)學(xué)影像學(xué)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展,多種先進(jìn)的醫(yī)學(xué)成像設(shè)備為臨床診斷提供了多種模態(tài)的醫(yī)學(xué)影像信息,使得不同模態(tài)之間配準(zhǔn)問題成為醫(yī)學(xué)影像領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)和難點(diǎn)之一。目前,剛體配準(zhǔn)技術(shù)已經(jīng)很成熟,基本可以滿足臨床需要,然而彈性配準(zhǔn)技術(shù)在臨床上的應(yīng)用還不是很多,這主要?dú)w因于醫(yī)學(xué)影像包含數(shù)據(jù)量較大,現(xiàn)階段彈性配準(zhǔn)算法普遍具有效率低,實(shí)時(shí)性差等問題,無法滿足臨床實(shí)時(shí)性要求,因此本文對(duì)如何提高彈性配準(zhǔn)算法的效率問題進(jìn)行了深入的研究。本文主要工作如下

2、:
　　 針對(duì)基于博弈論的醫(yī)學(xué)影像非剛性配準(zhǔn)算法計(jì)算量大、收益函數(shù)不易收斂和配準(zhǔn)耗時(shí)長(zhǎng)等問題,提出了一種改進(jìn)的博弈論醫(yī)學(xué)影像彈性配準(zhǔn)算法,該算法將熱傳導(dǎo)理論用于確定目標(biāo)像素點(diǎn)與周圍像素點(diǎn)能量相互轉(zhuǎn)化的關(guān)系,使得目標(biāo)像素點(diǎn)盡可能多地了解周圍像素點(diǎn)的博弈策略,實(shí)現(xiàn)自身收益函數(shù)最大化,從而可以更快更好地完成像素集合的博弈；該算法只對(duì)醫(yī)學(xué)影像中感興趣區(qū)域進(jìn)行處理,大大節(jié)省了配準(zhǔn)時(shí)間和計(jì)算量。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,本文改進(jìn)收益函數(shù)的博弈論醫(yī)學(xué)影像

3、彈性配準(zhǔn)算法,在同樣配準(zhǔn)精度前提下,收斂更快,效率更高。
　　 本文還將Coons曲面構(gòu)建理論引入到醫(yī)學(xué)影像彈性配準(zhǔn)中,提出了一種基于Coons曲面模型的醫(yī)學(xué)影像彈性配準(zhǔn)算法。該算法首先對(duì)浮動(dòng)影像和目標(biāo)影像分別進(jìn)行金字塔分解,得到不同分辨率的子影像；然后根據(jù)子影像的分辨率選擇不同的分辨率網(wǎng)格,構(gòu)建兩幅影像子空間區(qū)域上的Coons曲面片；在雅克比行列式成立條件下,再根據(jù)兩幅影像之間的變換參數(shù)和映射關(guān)系,通過互信息相似性測(cè)度函數(shù)控制