以分割目標(biāo)為導(dǎo)向的腦MR圖像配準(zhǔn)技術(shù)研究.pdf

1、醫(yī)學(xué)圖像配準(zhǔn)是一種將兩幅醫(yī)學(xué)圖像進(jìn)行空間位置匹配，以達(dá)到圖像間同一解剖位置在空間上對(duì)齊的圖像處理技術(shù)，是人體組織和器官圖像分割的一個(gè)重要步驟。海馬體是人腦中的重要器官，對(duì)海馬體的精確分割是診斷與海馬體相關(guān)疾病的重要手段。由于海馬體形態(tài)較為復(fù)雜，在磁共振（MR）圖像中表現(xiàn)為與相鄰組織的邊界不清晰、灰度值接近，對(duì)海馬體圖像的配準(zhǔn)一直是醫(yī)學(xué)圖像配準(zhǔn)領(lǐng)域的難點(diǎn)問題。
　　圖像配準(zhǔn)包括圖像預(yù)處理、空間變換、相似性度量、迭代求精等多個(gè)步驟，其

2、中相似性度量是影響配準(zhǔn)精度的關(guān)鍵因素。傳統(tǒng)的配準(zhǔn)方法未考慮分割目標(biāo)的位置和尺寸信息，如果在分割海馬體這類組織的實(shí)際應(yīng)用中，配準(zhǔn)時(shí)能借助分割目標(biāo)的位置和尺寸信息，其配準(zhǔn)結(jié)果將對(duì)提高分割的精度有實(shí)際的幫助。在此基礎(chǔ)上提出了一種以分割目標(biāo)為導(dǎo)向的使用加權(quán)最大互信息的配準(zhǔn)方法，用以實(shí)現(xiàn)基于圖譜方法的腦MR圖像海馬體的分割。該方法首先通過構(gòu)造圖像掩碼為圖像設(shè)定以目標(biāo)為中心的感興趣區(qū)域，然后在感興趣區(qū)域內(nèi)通過權(quán)值圖為目標(biāo)對(duì)象及其近鄰像素賦予不同權(quán)值

3、，從而實(shí)現(xiàn)以分割目標(biāo)區(qū)域的最大互信息為主的相似性度量標(biāo)準(zhǔn)、改變了傳統(tǒng)的以整幅圖像是否對(duì)齊為標(biāo)準(zhǔn)的配準(zhǔn)方法，這種新方法實(shí)際上是在犧牲整體圖像的配準(zhǔn)精度的情況下提升分割目標(biāo)區(qū)域的局部配準(zhǔn)精度，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)的精確分割。此外，還根據(jù)醫(yī)學(xué)圖像的特性提出了一種新的改進(jìn)的配準(zhǔn)流程，該流程引用了包括多分辨率采樣、復(fù)合變換等技術(shù)。
　　基于改進(jìn)后的配準(zhǔn)方法，設(shè)計(jì)了20個(gè)輪次的循環(huán)對(duì)比實(shí)驗(yàn)以驗(yàn)證算法的有效性。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，使用加權(quán)最大互信息的配準(zhǔn)方