高階乘冪法應用于基于馬爾可夫隨機場的肺部4D CT圖像配準方法研究.pdf

1、放療是治療肺癌的常用手段，為了減少放療的劑量，由圖像引導的放療需要估計病人的呼吸運動模型，而肺部4D CT圖像配準是運動建模的核心技術。本文研究了基于馬爾可夫隨機場的4D CT圖像配準技術，提出了一種基于高階乘冪法的肺部4D CT圖像配準算法，主要內容如下:
　　本文首先介紹了基于馬爾可夫隨機場的圖像配準模型，然后基于團分解模型分析了各個勢函數(shù)對約束形變場所起到的作用，并針對2D與3D圖像，將拓撲約束勢函數(shù)轉化為各向同性的形式，最

2、后給出了圖像配準算法的基本框架。
　　其次，針對圖割及消息傳播類算法中存在的不能有效處理多元團約束的問題，提出了應用于圖像配準的張量模型，并采用對稱張量高階乘冪法來求解相應的最優(yōu)化問題，提出的算法適用于各向同性馬爾可夫隨機場中的圖像配準問題。為了降低算法的空間復雜度，本文提出了一種張量稀疏表示方法，并說明了對于任意（復合）同質性馬爾可夫隨機場中的勢函數(shù)，皆可利用此方法來構造張量。此外，還針對2D圖像改進了用于弱拓撲保持的勢函數(shù)，仿