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非刚性医学图像配准研究综述 被引量：24
1
作者 王海南 郝重阳 +1 位作者 雷方元 张先勇 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2005年第11期180-184,共5页
非刚性配准技术是医学图像配准中的一个重要研究课题,是非刚性组织配准,不同个体之间的配准以及个体同图谱配准的基础。该文提出了多项式法、样条函数法等基于空间变换的配准方法,以及弹性模型、粘性流体模型和光流场模型等基于物理模... 非刚性配准技术是医学图像配准中的一个重要研究课题,是非刚性组织配准,不同个体之间的配准以及个体同图谱配准的基础。该文提出了多项式法、样条函数法等基于空间变换的配准方法,以及弹性模型、粘性流体模型和光流场模型等基于物理模型的配准方法两大类方法。同刚性配准相比,非刚性配准技术还不成熟,计算效率和稳定性还需要进一步提高,仍是一个非常活跃的研究领域。 展开更多
关键词 非刚性配准 医学图像 图像配准
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改进Demons算法的非刚性医学图像配准 被引量：22
2
作者 张红颖 张加万 孙济洲 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第1期145-150,共6页
非刚性配准是医学图像处理的一个重要的研究方向。基于光流场模型的Demons算法由于仅依赖图像灰度梯度使图像变形,当缺乏梯度信息时图像的变形方向不能确定,因而容易造成误配准,且该算法只适合于单模态图像配准。本文针对最大互信息配... 非刚性配准是医学图像处理的一个重要的研究方向。基于光流场模型的Demons算法由于仅依赖图像灰度梯度使图像变形,当缺乏梯度信息时图像的变形方向不能确定,因而容易造成误配准,且该算法只适合于单模态图像配准。本文针对最大互信息配准方法在多模态刚性配准中的成功应用,提出了一种可用于多模态图像配准的改进Demons算法。该方法在原有驱动图像变形力的基础上,增加两幅图像间互信息对当前变换的梯度作为附加力作用,使浮动图像向两图像间互信息增大的方向变形,正确地配准图像。为避免陷入局部极值并提高算法的运行速度,该方法在多分辨率策略下实现。使用单模态、多模态图像分别进行实验来验证此算法,并与原始Demons算法进行比较,实验表明,该方法能够快速地产生准确的配准变换。 展开更多
关键词 医学图像 非刚性配准 图像配准 多模态图像 互信息梯度
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数据配准的颅骨面貌复原方法 被引量：26
3
作者 税午阳 周明全 +1 位作者 武仲科 邓擎琼 《计算机辅助设计与图形学学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第4期607-614,共8页
颅骨面貌复原技术在法医刑侦领域具有重要应用,为了估计给定颅骨的未知面貌,提出点云配准与五官(鼻、眼睛、嘴)配准结合的颅骨面貌复原框架及基于软组织厚度的评价方法.首先构建颅面数据库并进行坐标校正;然后确定配准点集及其对应关系... 颅骨面貌复原技术在法医刑侦领域具有重要应用,为了估计给定颅骨的未知面貌,提出点云配准与五官(鼻、眼睛、嘴)配准结合的颅骨面貌复原框架及基于软组织厚度的评价方法.首先构建颅面数据库并进行坐标校正;然后确定配准点集及其对应关系,采用ICP算法和薄板样条函数两次配准实现参考颅骨与待复原颅骨的精确配准,并将参考模型的软组织厚度作为待复原颅骨的软组织厚度实现面貌初步复原;最后提出一种五官配准方法以提高面貌复原的准确性.提出基于软组织厚度比较的评价方法来验证面貌复原结果的正确性.实验结果证明,文中方法可以有效地实现给定颅骨的面貌估计. 展开更多
关键词 面貌复原 软组织厚度 非刚性配准 五官配准
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图像配准技术研究进展 被引量：14
4
作者 刘松涛 杨绍清 《电光与控制》 北大核心 2007年第6期99-105,共7页
图像配准是解决图像融合、图像镶嵌和变化检测等问题的必要前提,其应用遍及军事、遥感、医学和计算机视觉等多个领域。简要回顾了图像配准技术的发展史和研究现状,重点阐述了当前的技术热点和应用趋势,最后展望了进一步的研究方向。
关键词 图像配准 信息论 非刚性配准 虚拟结构
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医学图像配准技术及其研究进展 被引量：13
5
作者 于颖 聂生东 《中国医学物理学杂志》 CSCD 2009年第6期1485-1489,共5页
目的:对近年来的医学图像配准技术及其研究进展情况进行详尽地综述和讨论,从而为开展医学图像配准技术在医学图像三维重建、医学图像可视化和定量分析方面的研究提供参考。方法:首先,查阅国内外近年来医学图像配准技术研究的权威文献;然... 目的:对近年来的医学图像配准技术及其研究进展情况进行详尽地综述和讨论,从而为开展医学图像配准技术在医学图像三维重建、医学图像可视化和定量分析方面的研究提供参考。方法:首先,查阅国内外近年来医学图像配准技术研究的权威文献;然后,深入分析和研究这些文献所介绍方法的特点、存在的问题,并针对存在的问题提出可能的解决方案。结果:通过对近年来医学图像配准算法的最新研究进展情况进行深入细致地分析和讨论,在比较了一些典型算法的特点及其应用的基础上,对医学图像配准技术的发展进行了展望。结论:使用最优化策略改进图像配准质量以及对非刚体图像配准的研究是今后医学图像配准的发展方向。 展开更多
关键词 医学图像配准 刚体配准 非刚体配准 算法评估
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医学图像的非刚性配准技术研究 被引量：3
6
作者 杨庆雄 《信息技术》 2005年第3期39-41,45,共4页
非刚性配准技术是医学图像领域的一个重要研究方向,对于图像的进一步分析起着非常重要的作用。目前也已经提出了很多种解决方法,但是算法的成熟性远低于刚性配准,在临床中几乎没有应用。现对这些方法做了一个回顾,并详细阐述了非刚性配... 非刚性配准技术是医学图像领域的一个重要研究方向,对于图像的进一步分析起着非常重要的作用。目前也已经提出了很多种解决方法,但是算法的成熟性远低于刚性配准,在临床中几乎没有应用。现对这些方法做了一个回顾,并详细阐述了非刚性配准的分类、方法、评估及研究进展。 展开更多
关键词 医学图像 非刚性配准 评价
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Demons非刚性配准算法拓扑保持性的研究 被引量：12
7
作者 林相波 邱天爽 +1 位作者 阮素 NICOLIER Frédéric 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第1期179-183,共5页
在基于配准的图像分割应用中,拓扑保持性是非刚性图像配准算法的一个重要约束.本文从矢量场特性出发,分析了Demons非刚性图像配准算法导致目标拓扑改变时变形场的特点.根据变形场特点与其雅可比行列式之间的关系,给出了校正该算法拓扑... 在基于配准的图像分割应用中,拓扑保持性是非刚性图像配准算法的一个重要约束.本文从矢量场特性出发,分析了Demons非刚性图像配准算法导致目标拓扑改变时变形场的特点.根据变形场特点与其雅可比行列式之间的关系,给出了校正该算法拓扑保持性的方法.实验表明,改进后的变形场具有了拓扑保持性. 展开更多
关键词 非刚性配准 拓扑 雅可比行列式 矢量场分析
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基于B样条自由形变三维医学图像非刚性配准研究 被引量：10
8
作者 冯兆美 党军 +1 位作者 崔崤峣 焦阳 《影像科学与光化学》 CAS CSCD 北大核心 2014年第2期200-208,共9页
医学超声成像具有成本低、实时成像等优势,基于超声的多模态配准在临床诊断、病情监测、外科手术等应用上具有较大的意义。三维医学图像能够清晰地显示病变大小、形态,提供相对完整的人体组织的三维结构信息。本文采用基于B样条自由形... 医学超声成像具有成本低、实时成像等优势,基于超声的多模态配准在临床诊断、病情监测、外科手术等应用上具有较大的意义。三维医学图像能够清晰地显示病变大小、形态,提供相对完整的人体组织的三维结构信息。本文采用基于B样条自由形变模型的非刚性配准方法对三维超声图像和计算机断层扫描图像(Computed Tomography,CT)进行配准,利用薄板样条能量约束项解决三维图像配准过程中的图像交叉与重叠问题。此外,使用仿体数据以及临床数据验证算法性能,通过感兴趣区域的相对重叠率,互信息值和程序运行时间这三个指标对算法精度和速度进行评价。其中Demons方法平均耗时1896s,本文改进算法平均耗时195s,运行效率提高8.7倍;算法改进前后的感兴趣区域重叠率分别是89.58%和91.35%,精度提高2.0%。实验结果表明此算法能够对超声和CT图像进行配准并获得较好的结果。 展开更多
关键词 非刚性图像配准 互信息 自由形变模型 超声图像 CT图像
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基于图像特征和光流场的非刚性图像配准 被引量：9
9
作者 纪慧中 贾大宇 +2 位作者 董恩清 薛鹏 唐振超 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第9期2469-2482,共14页
考虑传统非刚性图像配准方法无法同时满足配准精度和配准时间要求,综合图像的特征和灰度信息,提出了几种改进的非刚性图像配准方法:基于圆形描述子特征的非刚性配准方法(Circle Descriptor Feature,CDF),基于动态驱动力Demons的非刚性... 考虑传统非刚性图像配准方法无法同时满足配准精度和配准时间要求,综合图像的特征和灰度信息,提出了几种改进的非刚性图像配准方法:基于圆形描述子特征的非刚性配准方法(Circle Descriptor Feature,CDF),基于动态驱动力Demons的非刚性配准方法(Dynamic Driving Force Demons,DDFD),和基于图像特征和光流场的非刚性配准方法。CDF方法通过提取图像的特征点,采用圆形描述子代替传统方法的正方形描述子来保证图像的旋转不变性,提高配准速度;DDFD方法通过引入驱动力系数动态改变驱动力,有效地解决了传统方法配准时间和配准精度低的问题;基于图像特征和光流场的非刚性配准方法则首先提取浮动图像和参考图像的特征点,然后利用提取的特征点进行粗配准(特征级配准),再采用基于光流场的方法进行精细配准(像素级配准),最终实现配准精度和配准时间的兼顾。对checkboard测试图像、自然图像、脑部MR图像、肝部CT图像进行了实验测试,结果表明,本文方法在配准时间、配准精度及对大形变图像的适应性方面均优于传统尺度不变特征转换(SIFT)、加速鲁棒特征(SURF)、Demons、Active Demons和全变差正则项-L^1范数项(TV-L^1)等方法。 展开更多
关键词 图像配准 非刚性配准 特征提取 光流场模型 圆形描述子
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基于非刚性ICP的三维人脸数据配准算法 被引量：9
10
作者 林源 梁舒 王生进 《清华大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第3期334-340,共7页
三维人脸扫描数据的配准是三维人脸统计学习的基础和前提。为了解决离散点群数据的精确配准问题,该文提出一种融合弹性形变的非刚性最近点迭代(ICP)三维人脸数据配准算法。该算法利用稀疏的特征点逐步形变一个高分辨率的三维模板网格(... 三维人脸扫描数据的配准是三维人脸统计学习的基础和前提。为了解决离散点群数据的精确配准问题,该文提出一种融合弹性形变的非刚性最近点迭代(ICP)三维人脸数据配准算法。该算法利用稀疏的特征点逐步形变一个高分辨率的三维模板网格(模板三维人脸)以逼近三维人脸扫描数据(目标三维人脸)。此形变过程可以建模为一个关于模板人脸上每个顶点的仿射变换的优化问题。此外,该算法通过引入弹性形变在不损失配准精度的前提下加速了配准过程。在此基础上,该文提出一种融合弹性形变和三维配准的三维人脸的头部缺失数据补齐算法,使得三维人脸模型更具有真实感和完整性。实验表明,该算法比一种目前较为广泛应用的人脸头部补齐算法更具鲁棒性。 展开更多
关键词 三维扫描 三维人脸 非刚性配准 最近点迭代法
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基于分数阶微分的TV-L^1光流模型的图像配准方法研究 被引量：9
11
作者 张桂梅 孙晓旭 +1 位作者 刘建新 储珺 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第12期2213-2224,共12页
图像的非刚性配准在计算机视觉和医学图像分析中有着重要的作用.TV-L^1(全变分L^1范数、Total variation-L^1)光流模型是解决非刚性配准问题的有效方法,但TV-L^1光流模型的正则项是一阶导数,会导致纹理特征等具有弱导数性质的信息模糊.... 图像的非刚性配准在计算机视觉和医学图像分析中有着重要的作用.TV-L^1(全变分L^1范数、Total variation-L^1)光流模型是解决非刚性配准问题的有效方法,但TV-L^1光流模型的正则项是一阶导数,会导致纹理特征等具有弱导数性质的信息模糊.针对该问题,将G-L(Grünwald-Letnikov)分数阶引入TV-L^1光流模型,提出基于G-L分数阶微分的TV-L^1光流模型,并应用原始–对偶算法求解该模型.新的模型用G-L分数阶微分代替正则项中的一阶导数,由于分数阶微分比整数阶微分具有更好的细节描述能力,并能有效地、非线性地保留具有弱导数性质的纹理特征,从而提高图像的配准精度.另外,通过实验给出了配准精度与G-L分数阶模板参数之间的关系,从而为模板最佳参数的选取提供了依据.尽管不同类型的图像其最佳参数是不同的,但是其最佳配准阶次一般在1～2之间.理论分析和实验结果均表明,提出的新模型能够有效地提高图像配准的精度,适合于包含较多弱纹理和弱边缘信息的医学图像配准,该模型是TV-L^1光流模型的重要延伸和推广. 展开更多
关键词 分数阶微分 Grünwald-Letnikov TV-L^1模型 光流场 弱纹理 非刚性配准
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一种结构对称的破碎青铜文物的数字修复方法 被引量：9
12
作者 税午阳 周明全 +1 位作者 高飞 曲亮 《文物保护与考古科学》 北大核心 2015年第4期113-117,共5页
为有效解决结构具有对称性的破碎文物的数字修复问题,本研究利用计算机技术,提出了一种针对结构具有对称性的破碎青铜器文物的数字修复方法。首先利用三维激光扫描仪实现破碎文物的三维建模,然后采用基于特征点集的最小二乘方法计算破... 为有效解决结构具有对称性的破碎文物的数字修复问题,本研究利用计算机技术,提出了一种针对结构具有对称性的破碎青铜器文物的数字修复方法。首先利用三维激光扫描仪实现破碎文物的三维建模,然后采用基于特征点集的最小二乘方法计算破碎文物的对称平面,进而利用对称性实现破碎文物的数字修复。针对对称性计算的镜像模型与原始模型几何造型不完全一致的问题,采用非刚性配准方法实现了镜像模型的几何变形。实验结果表明,本方法能够实现破碎文物的数字修复,将为实体修复提供借鉴和指导。 展开更多
关键词 破碎青铜器文物 三维建模 对称平面 非刚性配准 数字修复
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融合SIFT的B样条红外图像非刚性配准 被引量：7
13
作者 卢朝梁 马丽华 +3 位作者 陈豪 张薇 于敏 崔树民 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2014年第7期805-809,共5页
手持式广角镜头红外热像仪所拍摄的不同时刻红外图像具有刚性形变和非刚性形变,传统图像配准算法很难同时矫正刚性形变与非刚性形变,针对该问题,提出一种融合SIFT的B样条配准算法。首先在待配准图像中建立控制网格,其次运用SIFT算法寻... 手持式广角镜头红外热像仪所拍摄的不同时刻红外图像具有刚性形变和非刚性形变,传统图像配准算法很难同时矫正刚性形变与非刚性形变,针对该问题,提出一种融合SIFT的B样条配准算法。首先在待配准图像中建立控制网格,其次运用SIFT算法寻找待配准与基准图像间的匹配点对,剔除错误匹配点对并计算出待配准图像与基准图像间的刚性变换参数,接着对控制点进行刚性变换,最后以局部强度和为测度函数,运用B样条非刚性配准算法对广角镜头引起图像的非线性进行矫正。对比实验结果表明,本文算法具有很高配准精度,能够满足实际工程精度要求。 展开更多
关键词 红外图像 刚性配准 图像配准 非刚性配准 B样条
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三维图像运动特征配准方法研究与仿真 被引量：8
14
作者 黄秀花 《计算机仿真》 CSCD 北大核心 2015年第12期206-209,共4页
在非刚性三维图像运动过程进行配准的研究中,由于运动过程具有随机性,使得三维图像运动特征参数无法在一定的尺度空间内固定,采用传统的配准方法,在运动特征参数发生变化时,由于无法准确提取尺度空间内三维图像运动特征点,导致图像配准... 在非刚性三维图像运动过程进行配准的研究中,由于运动过程具有随机性,使得三维图像运动特征参数无法在一定的尺度空间内固定,采用传统的配准方法,在运动特征参数发生变化时,由于无法准确提取尺度空间内三维图像运动特征点,导致图像配准误差大、精度低的问题。提出改进SIFT算法的非刚性三维图像的运动过程配准方法。依据非刚性图像的运动过程特征在尺度空间的不变性,提取三维特征点,并融合于双向匹配算法构建非刚性图像特征点间的匹配关系,在将每帧图像的灰度值视作一维离散随机变量,并同时将每帧图像的均衡分布灰度值转换为随机变量的样本集,采用样本估计方法对随机变量间的相互信息进行详细的计算,进而精确的实现了对非刚性三维图像的运动过程配准。实验结果证明,改进SIFT算法的非刚性三维图像运动配准精确度高。 展开更多
关键词 非刚性配准 尺度不变特征变换 仿射变换
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基于薄板样条和形状内容的医学图像非刚性配准方法研究 被引量：5
15
作者 吴月娥 王小喜 +3 位作者 哈章 李传富 周平 周康源 《航天医学与医学工程》 CAS CSCD 北大核心 2007年第1期43-46,共4页
目的针对医学图像非刚性点配准的现状,给出一种基于点特征的非刚性配准方法。方法利用一种新的相似度测量方法——形状内容来解决两幅图像中点的对应关系,并利用点对应关系来估计非刚性映射函数。结果利用薄板样条实现了医学图像的快速... 目的针对医学图像非刚性点配准的现状,给出一种基于点特征的非刚性配准方法。方法利用一种新的相似度测量方法——形状内容来解决两幅图像中点的对应关系,并利用点对应关系来估计非刚性映射函数。结果利用薄板样条实现了医学图像的快速准确非刚性配准。结论实验结果表明,上述方法获得了很好的配准效果。 展开更多
关键词 非刚性配准 形状内容 薄板样条 点对应关系
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三维CT层间图像超分辨重建与修复 被引量：7
16
作者 林毓秀 刘慧 +1 位作者 刘绍玲 张彩明 《计算机辅助设计与图形学学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第6期919-929,共11页
CT图像在疾病诊断、癌症精准放疗阶段发挥着重要的作用.然而,受X射线剂量的限制以及现有医疗设备等因素的影响,三维CT图像成像采样间距较大,层间分辨率远低于层内分辨率.为提高CT图像的层间分辨率,避免因相邻层CT图像之间存在较大差异... CT图像在疾病诊断、癌症精准放疗阶段发挥着重要的作用.然而,受X射线剂量的限制以及现有医疗设备等因素的影响,三维CT图像成像采样间距较大,层间分辨率远低于层内分辨率.为提高CT图像的层间分辨率,避免因相邻层CT图像之间存在较大差异对超分辨率重建造成干扰,提出一种在相邻CT图像序列切片间利用上下层的配准信息插值出一个新的中间切片,并对插值得到的中间切片进行修复的方法.首先,利用CLG-TV光流估计模型配准算法估计相邻2幅CT图像之间的像素运动,得到一个稠密的光流场,从而获得2个连续切片之间精确的像素对应关系,并依据新切片位置对速度矢量进行缩放;然后,利用计算出的速度场在连续2幅图像之间生成初始插值图像.由于相邻切片之间的像素难以一一对应,插值后的图像通常存在像素缺失现象.最后利用序列图像的帧间非局部自相似性,通过求解最优化问题以修复插值图像中像素丢失的区域.在DIR-Lab实验室和山东省医学影像学研究所提供的数据集上的实验结果表明,与其他经典方法相比,文中方法能够生成高质量的中间CT切片,在定量和定性上提高了层间分辨率. 展开更多
关键词 三维CT图像 非刚体配准 非局部自相似块 反距离权重 图像修复
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基于B样条插值函数的人脑MR图像非刚体配准方法 被引量：6
17
作者 荣成城 周健 罗立民 《数据采集与处理》 CSCD 北大核心 2007年第1期78-83,共6页
提出了一种B样条插值函数结合图像特征标记的人脑MR图像非刚体配准方法。图像的特征标记选取图像的内外部轮廓来描述,目标和源特征之间的对应关系通过距离图来自动获得。形变过程采用B样条曲面函数插值来完成。通过多级B样条插值方法,... 提出了一种B样条插值函数结合图像特征标记的人脑MR图像非刚体配准方法。图像的特征标记选取图像的内外部轮廓来描述,目标和源特征之间的对应关系通过距离图来自动获得。形变过程采用B样条曲面函数插值来完成。通过多级B样条插值方法,即先全局计算后局部细化的方法来逐步优化形变结果。实验表明,该算法在不失准确度的前提下,具备较快的计算速度。 展开更多
关键词 非刚体配准 距离图 B样条 局部细化
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基于Nystrm低阶近似和谱特征的图像非刚性配准 被引量：7
18
作者 张桂梅 曹红洋 +1 位作者 储珺 曾接贤 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第2期429-438,共10页
图像非刚性配准在计算机视觉和医学图像有着重要的作用.然而存在的非刚性配准算法对严重扭曲变形的图像配准精度和效率都比较低.针对该问题,提出基于Nystr¨om低阶近似和谱特征的图像非刚性配准算法.算法首先提取像素的谱特征,并将... 图像非刚性配准在计算机视觉和医学图像有着重要的作用.然而存在的非刚性配准算法对严重扭曲变形的图像配准精度和效率都比较低.针对该问题,提出基于Nystr¨om低阶近似和谱特征的图像非刚性配准算法.算法首先提取像素的谱特征,并将谱特征与空间特征、灰度特征融合形成具有扭曲不变性的全局谱特征;然后在微分同胚配准的框架内使用全局谱匹配,确保算法产生的变形场具有光滑性、可逆性、可微性,以提高配准的精度;其次采用Nystr¨om抽样方法,随机抽取拉普拉斯矩阵的行与列,低阶逼近该矩阵,降低高维矩阵谱分解的时间,从而提高配准的效率;最后提出基于小波分解的多分辨率图像配准方法,进一步提高配准的精度和效率.理论分析和实验结果均表明,该算法的配准精度和配准效率都有明显的提高. 展开更多
关键词 非刚性配准 Nystrom低阶近似 谱特征 小波分解
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基于局部归一化互信息联合约束的三维头颈部CT/MR配准方法
19
作者 商奥雪 王玉 +3 位作者 王明泉 贾虎 成向北 李文波 《机械与电子》 2024年第3期3-7,共5页
针对头颈部图像的复杂解剖结构和不同模态图像的差异,提出一种改进的多模态配准方法。该方法采用局部归一化互信息作为相似性测度,以捕捉局部图像区域的相似性,并减少不同区域间的强度差异对配准结果的影响。此外,为解决MR图像易受到噪... 针对头颈部图像的复杂解剖结构和不同模态图像的差异,提出一种改进的多模态配准方法。该方法采用局部归一化互信息作为相似性测度,以捕捉局部图像区域的相似性,并减少不同区域间的强度差异对配准结果的影响。此外,为解决MR图像易受到噪声和伪影的影响产生畸变的问题,引入F范数约束配准过程,抑制不必要的畸变。实验结果表明,所提方法在降低均方误差、提高配准精度和鲁棒性方面均有所提高。 展开更多
关键词 非刚性配准 互信息 F范数正则化 归一化 多模态配准
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基于非刚性配准算法的上颌骨复合体三维数据自动定点研究 被引量：2
20
作者 高梓翔 王晶 +4 位作者 温奥楠 朱玉佳 秦庆钊 王勇 赵一姣 《中华口腔医学杂志》 CAS CSCD 北大核心 2023年第6期554-560,共7页
目的探索上颌骨复合体三维数据解剖标志点的自动定点方法,并初步评价其可重复性与准确性。方法从2021年6月至2022年12月就诊于北京大学口腔医学院·口腔医院口腔颌面外科的口腔疾病患者螺旋CT资料中,选取31例颅颌面骨骼形态大致正... 目的探索上颌骨复合体三维数据解剖标志点的自动定点方法,并初步评价其可重复性与准确性。方法从2021年6月至2022年12月就诊于北京大学口腔医学院·口腔医院口腔颌面外科的口腔疾病患者螺旋CT资料中,选取31例颅颌面骨骼形态大致正常者的螺旋CT资料,其中男性15例,女性16例,年龄(33.3±8.3)岁,通过Mimics软件对上颌骨复合体进行三维重建,通过Geomagic软件对上颌骨复合体三维数据进行网格优化。由2名主治医师和1名副主任医师对31例上颌骨复合体数据进行人工定点,确定24个解剖标志点,取3人定点均值作为专家定点结果。选择其中1例符合健康人颅颌面骨骼三维形态平均特征的上颌骨复合体数据作为模板数据,其余30例作为目标数据。采用MeshMonk开源程序(一种非刚性配准算法)将模板数据与目标数据基于4个标志点(鼻根点、左右颧弓最突点、前鼻棘点)进行初对齐,再将模板数据基于非刚性配准算法变形为目标数据的形状,得到变形后模板数据,基于模板数据变形前后同名标志点的索引不变特性,自动检索变形后模板数据各标志点坐标,以此作为目标数据同名标志点自动定点坐标,也即完成自动定点过程。30例目标数据的自动定点过程重复3次。计算变形后模板数据与目标数据的稠密对应点对(约25000对)的三维偏差[均方根距离(root-mean-square distance,RMSD)],作为非刚性配准算法的变形误差,并分析非刚性配准算法3次变形误差的组内相关系数(intra-class correlation coefficient,ICC);计算24个解剖标志点自动定点结果与专家定点结果的直线距离作为自动定点误差,并分析3次自动定点三维坐标的ICC值。结果30例变形后模板数据与对应目标数据的三维偏差(RMSD)为(0.70±0.09)mm,非刚性配准算法3次变形误差的ICC值为1.00。24个解剖标志点自动定点误差为(1.86±0.30)mm,前鼻棘点自动定点误差最� 展开更多
关键词 人工智能 上颌骨 测颅法 成像 三维 解剖标志点 非刚性配准
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