基于体素相似性的三维多模脑图像配准研究 被引量：19

1

作者 吕晓琪 李娜 +2 位作者 张宝华 谷宇 贾东征 《中国医学影像学杂志》 CSCD 北大核心 2013年第2期146-151,共6页

为了对不同模态下的三维脑图像进行配准研究,引入一种基于体素相似性的配准方法。深入研究三维空间变换模型与三维配准体数据,并分析了互信息算法陷入局部极值的原因;本研究使用具有多分辨率策略的Mattes互信息算法对三维多模脑图像进... 为了对不同模态下的三维脑图像进行配准研究,引入一种基于体素相似性的配准方法。深入研究三维空间变换模型与三维配准体数据,并分析了互信息算法陷入局部极值的原因;本研究使用具有多分辨率策略的Mattes互信息算法对三维多模脑图像进行配准,通过对多模三维体图像进行三维单模和多模配准发现这种混合算法精度高,鲁棒性强,有效地降低了测度函数在收敛过程中陷入局部最优的可能性,所有的配准误差都小于一个像素大小,配准的精度达到亚像素级标准。即加入多分辨率策略的Mattes互信息算法较好地提高了三维多模脑图像配准的速度、精度和鲁棒性。 展开更多

关键词 多模配准 三维脑图像 互信息 多分辨率 算法

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粒子群与改进的鲍威尔算法相结合的多分辨率三维医学图像配准 被引量：6

2

作者 吕晓琪 于荷峰 张传亭 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2014年第12期3898-3901,共4页

为克服传统基于互信息的多模医学图像配准算法容易陷入局部最优的问题,提出了一种改进的多分辨率三维医学图像配准算法。该算法通过高斯滤波将三维医学图像进行多尺度化,形成多分辨率图像金字塔,以Mattes互信息作为配准框架的相似性测... 为克服传统基于互信息的多模医学图像配准算法容易陷入局部最优的问题,提出了一种改进的多分辨率三维医学图像配准算法。该算法通过高斯滤波将三维医学图像进行多尺度化,形成多分辨率图像金字塔,以Mattes互信息作为配准框架的相似性测度。在图像金字塔的低分辨率层使用粒子群优化算法进行全局变换参数的搜索,然后以全局变换参数作为高分辨率层配准的初始参数,并以鲍威尔优化算法进行优化,完成最终的三维医学图像配准。实验结果表明,改进的算法不仅使待配准两幅图像空间位置对齐,而且较传统互信息算法提高了配准精度,鲁棒性更强,有效地解决了基于互信息的配准算法陷入局部最优的可能。 展开更多

关键词 多模配准 多分辨率 三维图像 Mattes互信息 粒子群算法 鲍威尔算法

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基于三维互信息的多模医学图像配准 被引量：1

3

作者 陈贵云 张江 《时珍国医国药》 CAS CSCD 北大核心 2010年第12期3321-3322,共3页

研究了三维医学图像配准的实现方法,提出一种三维空间变换、基于联合灰度直方图的配准测度、以及配准参数的遗传优化的具体计算方法。设计并实现了一个三维配准实验平台,在该平台上可以对各种配准算法等进行实验验证和对比分析,并可以... 研究了三维医学图像配准的实现方法,提出一种三维空间变换、基于联合灰度直方图的配准测度、以及配准参数的遗传优化的具体计算方法。设计并实现了一个三维配准实验平台,在该平台上可以对各种配准算法等进行实验验证和对比分析,并可以根据使用需要扩充各功能模块。 展开更多

关键词 三维图像 互信息 多模配准

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胸部多模MRI图像的结构补偿配准方法 被引量：1

4

作者 吕文超 李艳凤 +2 位作者 彭亚辉 李居朋 陈后金 《计算机辅助设计与图形学学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第3期447-454,共8页

针对胸部多模磁共振(MRI)图像间结构失配问题,提出一种基于结构补偿的配准方法.首先基于相似变换约束进行浮动图像与参考图像的预配准;然后结合图像分割和形态学处理方法对预配准图像进行结构补偿,构造与参考图像组织结构一致的浮动模板... 针对胸部多模磁共振(MRI)图像间结构失配问题,提出一种基于结构补偿的配准方法.首先基于相似变换约束进行浮动图像与参考图像的预配准;然后结合图像分割和形态学处理方法对预配准图像进行结构补偿,构造与参考图像组织结构一致的浮动模板;再将浮动模板与参考图像非刚性配准,提取配准变形场;最后将变形场应用于预配准图像,得到配准结果.以失配组织的Jaccard因子作为评价标准,采用模体图像和临床图像对提出的方法进行验证.结果表明在结构失配的胸部多模MRI图像中,本文方法比传统互信息法具有更好的配准性能. 展开更多

关键词 结构补偿 多模配准 结构失配 磁共振成像

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基于自适应自由变形法和梯度下降法的胸部多模医学图像配准 被引量：9

5

作者 李彬 欧陕兴 +1 位作者 田联房 余霞 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2009年第10期3978-3982,共5页

为了实现胸部多模态医学图像的自动配准,提出了一种基于层次B样条自适应自由变形法和梯度下降法的配准方法。首先采用GVF Snake与Canny算子实现边缘提取,并自动配对特征点;接着,采用矩主轴法对多模医学图像进行全局粗配准;最后,基于层次... 为了实现胸部多模态医学图像的自动配准,提出了一种基于层次B样条自适应自由变形法和梯度下降法的配准方法。首先采用GVF Snake与Canny算子实现边缘提取,并自动配对特征点;接着,采用矩主轴法对多模医学图像进行全局粗配准;最后,基于层次B样条自适应自由变形法对多模态医学图像进行自动细配准,并且采用梯度下降法以及最大信息熵准则加速求自由变形系数。实验证明该方法不仅效率高,而且配准效果好。 展开更多

关键词 自适应自由变形法 多模图像配准 层次B样条 梯度下降 最大互信息熵

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基于分块互信息的图像配准 被引量：6

6

作者 陈庆芳 吴小俊 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2011年第9期160-162,232,共4页

针对传统互信息缺乏利用空间信息而容易导致误配的缺点,提出了基于分块互信息的多模图像配准方法,并运用于可见光与红外图像之间的配准。该方法首先将可见光与红外图像分块,求得每个可见光与红外图像块对的互信息,并由块对中可见光与红... 针对传统互信息缺乏利用空间信息而容易导致误配的缺点,提出了基于分块互信息的多模图像配准方法,并运用于可见光与红外图像之间的配准。该方法首先将可见光与红外图像分块,求得每个可见光与红外图像块对的互信息,并由块对中可见光与红外图像的质心间的距离为参数,确定块对的配准系数,求得每个块对的互信息与配准系数的乘积的和,定义为分块互信息,并以此为配准准则。实验表明,该方法运用与可见光与红外光配准,在配准精度上优于传统互信息方法。 展开更多

关键词 互信息 多模图像配准 分块互信息 配准参数 质心

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方向相关与互信息加权组合多模图像配准方法 被引量：5

7

作者 谭东杰 张安 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2013年第3期836-841,共6页

针对可见光与红外图像的配准问题,提出了一种基于边缘方向相关和局部优选区域互信息加权的配准方法。首先进行区域划分,建立区域优选测度,选取信息量丰富的局部区域;在优选区域的基础上,引入了图像的边缘方向信息,构造边缘方向图,以增... 针对可见光与红外图像的配准问题,提出了一种基于边缘方向相关和局部优选区域互信息加权的配准方法。首先进行区域划分,建立区域优选测度,选取信息量丰富的局部区域;在优选区域的基础上,引入了图像的边缘方向信息,构造边缘方向图,以增加全局空间特征;然后,通过综合局部区域灰度信息和全局边缘方向信息,将互相关测度和互信息测度加权集成,构造了一种新的相似测度。实验结果表明,边缘方向相关测度的引入,提高了基于互信息的图像配准的精度,利用局部优选区域代替整幅图像提高了算法的速度。 展开更多

关键词 多模图像配准 互信息 区域优选 方向相关

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基于感兴趣区域互信息的多模图像配准方法 被引量：4

8

作者 刘兆英 周付根 +4 位作者 白相志 薛斌党 王晖 谭东杰 郭世伟 《航空兵器》 2011年第4期7-12,共6页

针对可见光和红外图像的配准问题,提出了一种改进的基于感兴趣区域梯度互信息的多模图像配准方法。该算法从两个方面做了改进,首先,为了提高算法性能,对图像做了预处理抑制噪声,然后通过对图像进行灰度级降采样操作,合理选择较少的灰度... 针对可见光和红外图像的配准问题,提出了一种改进的基于感兴趣区域梯度互信息的多模图像配准方法。该算法从两个方面做了改进,首先,为了提高算法性能,对图像做了预处理抑制噪声,然后通过对图像进行灰度级降采样操作,合理选择较少的灰度级达到减少计算量的目的;其次,提取图像中复杂度高的区域作为感兴趣区域来代替整幅图像进行配准,这样不仅可以提高像素灰度在互信息计算中的可用性,同时可以提高互信息配准方法的配准效率和精度。实验结果表明,该方法可以有效提取相关性高的区域,提高互信息配准方法的精度和效率。 展开更多

关键词 多模图像配准 梯度互信息 灰度级降采样 感兴趣区域

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多模医学图像配准中智能优化算法的应用研究 被引量：4

9

作者 龚伦 蔡冬 +2 位作者 章程 戴亚康 郑健 《计算机与数字工程》 2016年第12期2467-2473,共7页

多模图像配准一直是医学图像处理领域研究的热点,而智能优化算法是影响配准算法性能的一个关键因素,很少有学者对常用智能优化算法的特性进行深入的分析。文章以二维CT和PET图像为数据源,互信息为测度函数,分别对禁忌搜索、模拟退火、... 多模图像配准一直是医学图像处理领域研究的热点,而智能优化算法是影响配准算法性能的一个关键因素,很少有学者对常用智能优化算法的特性进行深入的分析。文章以二维CT和PET图像为数据源,互信息为测度函数,分别对禁忌搜索、模拟退火、遗传、进化规划、粒子群以及蚁群等六种智能优化算法进行了实验,具体从配准误差、算法耗时和收敛速度对优化算法的性能进行定量评估,并综合评价它们的优缺点。实验结果表明:文章研究对多模医学图像配准中的优化算法的选择具有较好的参考价值。 展开更多

关键词 多模图像配准 智能优化算法 互信息 优化比较

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基于互信息的N维多模医学图像配准 被引量：3

10

作者 刘晴 郭希娟 许慎洋 《中国图象图形学报》 CSCD 北大核心 2009年第10期2061-2068,共8页

目前多模医学图像配准都定位在两幅图像配准的研究,很少涉及N维(3维及3维以上)图像的配准。当用扩展的N维互信息测度(E-NMIM)进行多个图像配准时,不能保证互信息(MI)值的非负性,并且运算速度慢,达不到临床要求。本文提出一种新的N维互... 目前多模医学图像配准都定位在两幅图像配准的研究,很少涉及N维(3维及3维以上)图像的配准。当用扩展的N维互信息测度(E-NMIM)进行多个图像配准时,不能保证互信息(MI)值的非负性,并且运算速度慢,达不到临床要求。本文提出一种新的N维互信息测度(N-NMIM),不仅保证了MI值的非负性,而且在[1,2]有界范围内,也提高了配准的速度。通过腰椎部位的CT,T1加权的MRI和T2加权的MRI图像进行实验,验证了这种配准方法的有效性。 展开更多

关键词 多模图像配准 N维互信息 相似性测度 仿射变换

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基于MRI和CT图像配准的颅内电极定位方法 被引量：1

11

作者 李丹妮 董硕 +1 位作者 柳渊 严汉民 《生物医学工程与临床》 CAS 2012年第1期7-10,共4页

目的应用多模医学图像配准,在颅内电极埋置术后对颅内电极进行精确定位。方法通过对颅内电极埋置前的头颅MRI图像和埋置后头颅CT图像进行配准,利用医学影像配准与分割工具包(ITK),将颅内电极位置准确地定位在MRI图像上,以建立电极位置... 目的应用多模医学图像配准,在颅内电极埋置术后对颅内电极进行精确定位。方法通过对颅内电极埋置前的头颅MRI图像和埋置后头颅CT图像进行配准,利用医学影像配准与分割工具包(ITK),将颅内电极位置准确地定位在MRI图像上,以建立电极位置与大脑解剖结构的联系。结果经过对10组断层图像进行配准定位,差值图像显示匹配程度较好,专家目测融合效果较为精确。在普通PC机上,以笔者所采用的数据为例,设定优化器初始步长为1,松弛因子为0.6,最小步长为0.000 2,最大迭代次数为100,整个电极定位的操作过程时间不超过1 min。结论多模医学图像配准对颅内电极定位较为准确,为医生提供了更加直观和完善的信息。 展开更多

关键词 癫痫手术 颅内电极定位 影像配准与分割工具包 多模图像配准

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一种针对CBCT图像弹性配准的特征向量选取方法 被引量：1

12

作者 孙倩 姜玉华 +2 位作者 尹勇 宫良平 卢洁 《生物医学工程学杂志》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第6期1315-1320,共6页

基于锥形束断层图像(CBCT)成像系统的影像引导放射治疗可达到提高放射治疗肿瘤精度的目的。针对现阶段临床CBCT图像与计划计算机断层(CT)图像的配准多是由医技人员手动配准进而影响放疗摆位精度和速度的问题,本文提出了一种针对CBCT图... 基于锥形束断层图像(CBCT)成像系统的影像引导放射治疗可达到提高放射治疗肿瘤精度的目的。针对现阶段临床CBCT图像与计划计算机断层(CT)图像的配准多是由医技人员手动配准进而影响放疗摆位精度和速度的问题,本文提出了一种针对CBCT图像的弹性配准的特征向量选取方法。本方法在基于特征向量的非线性配准(HAMMER)算法框架的基础上,针对其图像特征提取向量中的梯度幅值易受CBCT图像噪声影响的问题,提出使用边缘检测及定位性能较好的坎尼(Canny)算子替代梯度幅值,与灰度值和高斯-拉普拉斯(LoG)算子组合成新的特征向量,用于提取CBCT图像与计划CT图像中的特征点,并提出了排序法自适应选取重要特征点以及特征向量权重选取的准则。实验结果表明,该特征向量有效地避免了CBCT图像中散射线所带来的噪声干扰,提高了配准精度。且该算法减少了配准重要特征点数目,降低了配准算法冗余度,进而缩短了配准时间,为临床CBCT图像与计划CT图像的弹性配准提供了一种快速有效的新手段。 展开更多

关键词 多模弹性配准 特征向量 HAMMER算法

原文传递

胸部多模医学图像快速配准 被引量：1

13

作者 李彬 欧陕兴 +1 位作者 田联房 余霞 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2009年第33期227-232,共6页

为了实现胸部多模态医学图像的自动配准,提出了一种基于层次B样条自适应自由变形的快速配准方法。首先采用C-V水平集方法实现感兴趣区域的提取,并基于并行计算实现自动配对特征点;接着,采用矩主轴法对多模医学图像进行全局粗配准;最后,... 为了实现胸部多模态医学图像的自动配准,提出了一种基于层次B样条自适应自由变形的快速配准方法。首先采用C-V水平集方法实现感兴趣区域的提取,并基于并行计算实现自动配对特征点;接着,采用矩主轴法对多模医学图像进行全局粗配准;最后,基于层次B样条自适应自由变形法对多模态医学图像进行自动细配准,并且采用梯度下降法以及最大信息熵准则加速求自由变形系数。实验证明该方法不仅效率高,而且配准效果好。 展开更多

关键词 自适应自由变形法 多模图像配准 层次B样条 梯度下降 并行计算 水平集方法

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基于变电站多模图像的自动集成配准方法

14

作者 夏英杰 李金屏 陈瑞 《吉林大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第S1期47-50,共4页

针对采集的变电站多模图像,提出了一种改进的多模态图像的自动集成配准方法。变电站多模图像的尺寸不同,所以先对其进行小波变换,以变换后得到的两幅概貌图像为待配准图像,以六种配准方法中的每一种作为一个适应度函数。使用遗传算法进... 针对采集的变电站多模图像,提出了一种改进的多模态图像的自动集成配准方法。变电站多模图像的尺寸不同,所以先对其进行小波变换,以变换后得到的两幅概貌图像为待配准图像,以六种配准方法中的每一种作为一个适应度函数。使用遗传算法进行搜索,分别寻找两幅概貌图像的最佳配准位置,再映射回小波变换前的多模图像,最后使用动态可信度进行集成。实验结果证明,该方法能实现不同尺寸的多模态图像的自动配准,速度较快,鲁棒性强,比单一的配准方法准确性高,并且可以不断地修正可信度,具有较强的适应性。 展开更多

关键词 多模图像配准 小波变换 动态可信度 集成配准方法

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颅内电极定位中的Zernike矩快速算法研究

15

作者 刘思伟 董硕 严汉民 《中国医疗设备》 2015年第1期23-27,共5页

目的减少颅内电极定位中多模图像Zernike矩的配准耗时,提升其配准精度。方法用几何中心法和Hough变换法对人脑CT和MRI图像进行几何参数和配准区域的计算,并根据人脑结构特点建立模型对算法有效性进行测试。本文分别应用骨架算法、颅骨... 目的减少颅内电极定位中多模图像Zernike矩的配准耗时,提升其配准精度。方法用几何中心法和Hough变换法对人脑CT和MRI图像进行几何参数和配准区域的计算,并根据人脑结构特点建立模型对算法有效性进行测试。本文分别应用骨架算法、颅骨提取法、腐蚀联合大津阈值法、边缘增强法、边缘增强联合腐蚀法、Bottom hat法、Sobel边缘提取法对人脑CT和MRI图像进行预处理。结果对于模型图像,Hough变换法和几何中心法测得的质心与实际质心坐标分别相差±1个像素和±5个像素,主轴误差范围均<3%。对于CT和MRI图像,几何中心法的计算结果更优,其质心点和主轴的计算误差范围分别可控制在周围5邻域内和±6%内。结论几何中心法和Hough变换法均能够很好地计算出模型图像几何参数和配准区域。对于CT和MRI图像,几何中心法的计算效果较好,Hough变换法的计算效果有待提升。 展开更多

关键词 几何中心法 Hough变换法 多模图像配准 颅内电极定位 ZERNIKE矩

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一种空间结构描述算子在多模图像配准中的应用

16

作者 谢九成 王创业 +1 位作者 高浩 王保云 《电视技术》 北大核心 2017年第4期1-5,15,共6页

提出了一种用于表征图像的空间结构描述算子。通过此描述算子,可以将多模图像配准问题简化成单模图像配准问题,从而方便了整个配准的过程。首先,为了探究图像的结构信息,在计量坐标系(gauge coordinate system)下提取了大量的图像几何... 提出了一种用于表征图像的空间结构描述算子。通过此描述算子,可以将多模图像配准问题简化成单模图像配准问题,从而方便了整个配准的过程。首先,为了探究图像的结构信息,在计量坐标系(gauge coordinate system)下提取了大量的图像几何结构特征。同时,为了引入图像的空间信息,将当前像素附近的邻域像素也考虑其中。然后,依赖于一种改进的主成分分析方法,从大量的有关于图像的结构和空间信息之中,挑选出了最具代表性的信息用于构建与原图大小相同的空间结构描述算子。实验证明,与很多其他的优秀的相似度评价方法相比,基于该描述算子的绝对差值和SAD(sum of absolute difference)方法能更高效地、更稳定地匹配多模图像对。 展开更多

关键词 多模图像配准 描述算子 计量坐标系 主成分分析

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基于Shape Context和尺度不变特征变换的多模图像自动配准方法

17

作者 王炳健 卢刚 +2 位作者 黄洋 李庆 秦翰林 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第12期3292-3296,共5页

提出了基于修正的尺度不变特征变换(SIFT)特征提取和Shape Context特征描述算子相结合的多模图像自动配准算法,该算法利用修正的SIFT算法提取多模图像中的特征点,然后采用Shape Context算子描述特征点,利用特征点周围区域边缘点的梯度... 提出了基于修正的尺度不变特征变换(SIFT)特征提取和Shape Context特征描述算子相结合的多模图像自动配准算法,该算法利用修正的SIFT算法提取多模图像中的特征点,然后采用Shape Context算子描述特征点,利用特征点周围区域边缘点的梯度方向形成特征向量。采用欧氏距离作为匹配标准对多模图像中特征点进行初始匹配,然后通过RANSAC算法消除误匹配的特征点对,并采用最小二乘法计算仿射变换参数,最后通过仿射变换和双线性插值实现图像配准。对红外图像和可见光图像的配准实验结果表明了本算法的有效性和稳定性。 展开更多

关键词 多模图像配准 尺度不变特征变换 ShapeContext特征描述算子 RANSAC算法

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基于人工免疫及最大互信息的胸部多模图像配准

18

作者 李彬 欧陕兴 +1 位作者 田联房 毛宗源 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2009年第5期1951-1954,共4页

为了实现胸部医学图像的自动配准,提出了一种基于人工免疫及最大互信息的配准方法。首先定义了最优配准的目标函数,接着运用人工免疫算法,结合最大互信息熵函数产生最优的仿射变换系数,从而实现医学图像自动配准。该人工免疫算法中,抗... 为了实现胸部医学图像的自动配准,提出了一种基于人工免疫及最大互信息的配准方法。首先定义了最优配准的目标函数,接着运用人工免疫算法,结合最大互信息熵函数产生最优的仿射变换系数,从而实现医学图像自动配准。该人工免疫算法中,抗原是指最大互信息熵目标函数,而抗体是指最优的仿射变换系数。实验证明该方法配准效果较好。 展开更多

关键词 人工免疫算法 多模图像配准 最大互信息 最优化 胸部

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颅内电极定位中的多模图像配准研究

19

作者 董硕 柳渊 +1 位作者 白玫 严汉民 《中国医学装备》 2013年第12期14-16,共3页

目的:探讨不同配准方法在颅内电极定位中的表现,寻找适合于颅内电极定位的方法。方法:分别利用均方测量和Mattes互信息方法作为代价函数,将患者植入电极后的CT图像与植入电极前的MRI图像进行配准,对比两种方法的表现。结果:两种方法均... 目的:探讨不同配准方法在颅内电极定位中的表现,寻找适合于颅内电极定位的方法。方法:分别利用均方测量和Mattes互信息方法作为代价函数,将患者植入电极后的CT图像与植入电极前的MRI图像进行配准,对比两种方法的表现。结果:两种方法均能较为准确地定位旋转中心的位置。在同一CT和MRI体数据对中,不同断层图像对进行配准时旋转角度的波动较大;而不同断层配准图像的平均旋转角度与人工配准的结果大致接近。结论:不同断层图像对配准结果的平均值可作为整个CT和MRI体数据的配准参数使用,并得到相对良好的匹配结果。 展开更多

关键词 颅内电极定位 多模图像配准 均方测量 Mattes互信息 伪影

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基于最大互信息的人脑多模图像快速配准算法 被引量：3

20

作者 付宜利 于晓龙 王跃华 《生物医学工程研究》 2006年第2期71-74,共4页

对脑图谱开发过程中来源于不同成像设备的多模图像进行配准。对预处理后的数码图像和MRI图像,首先提取图像的轮廓,采用基于轮廓的力矩主轴法计算初始平移量和旋转量,然后设定初始缩放系数,将此初始配准参数作为改进单纯形法的初始参数,... 对脑图谱开发过程中来源于不同成像设备的多模图像进行配准。对预处理后的数码图像和MRI图像,首先提取图像的轮廓,采用基于轮廓的力矩主轴法计算初始平移量和旋转量,然后设定初始缩放系数,将此初始配准参数作为改进单纯形法的初始参数,以互信息作为相似性测度迭代搜索,使互信息最大,从而实现最佳配准。结果表明本算法不需要人为预调整待配准图像的分辨率,自动化程度高,配准速度快,精度较高,能够满足脑图谱开发过程中的多模图像配准要求。 展开更多

关键词 脑图谱 力矩主轴法 互信息 多模医学图像配准

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