期刊文献+
共找到58篇文章
< 1 2 3 >
每页显示 20 50 100
膝关节在体稳定性评价系统的建立 被引量:14
1
作者 李鉴轶 焦培峰 +2 位作者 张美超 赵卫东 聂兰英 《中国骨与关节损伤杂志》 2007年第6期471-473,共3页
目的利用2D/3D图像配准技术建立膝关节在体稳定性评价系统。方法采集健康成年志愿者膝关节的CT影像,并采集志愿者保持某一姿势时互成直角的正侧位X线平片,先进行膝关节CT图像的三维重建,并在软件中建立虚拟X线摄像再现2张互成直角的X线... 目的利用2D/3D图像配准技术建立膝关节在体稳定性评价系统。方法采集健康成年志愿者膝关节的CT影像,并采集志愿者保持某一姿势时互成直角的正侧位X线平片,先进行膝关节CT图像的三维重建,并在软件中建立虚拟X线摄像再现2张互成直角的X线平片,采用2D/3D图像配准还原摄X线平片时膝关节的位置,计算2种位置之间的相对位移及角度变化。结果利用2D/3D图像配准方法对膝关节的三维模型和二维影像之间进行了配准,计算出2种位置之间的相对位移及角度变化,与CT扫描时的位置相比,摄X线平片时左股骨下段后伸19.21°,外翻1.73°。结论利用2D/3D图像配准技术可实现膝关节的在体稳定性评价,但其配准效率及精度尚需进一步研究。 展开更多
关键词 稳定性 在体 2D/3D配准
下载PDF
脊柱手术导航中分步式2D/3D图像配准方法 被引量:11
2
作者 张翼 王满宁 宋志坚 《计算机辅助设计与图形学学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第9期1154-1158,1165,共6页
为实现微创脊柱手术导航,提出一种将脊柱术前CT与其术中X射线图像配准的方法.首先基于一种最近点迭代法进行快速粗配准;然后提取图像的梯度特征,根据投影变换原理,采用寻找具有CT最大梯度投影位置的方法进行精配准.在模拟数据及临床标... 为实现微创脊柱手术导航,提出一种将脊柱术前CT与其术中X射线图像配准的方法.首先基于一种最近点迭代法进行快速粗配准;然后提取图像的梯度特征,根据投影变换原理,采用寻找具有CT最大梯度投影位置的方法进行精配准.在模拟数据及临床标本上进行实验的配准率分别为92%和78%.实验结果表明:该方法鲁棒性强、人工干预少、适合于临床应用. 展开更多
关键词 2D/3D配准 数字X射线图像 计算机断层扫描 手术导航
下载PDF
快速数字影像重建的2维/3维医学图像配准 被引量:11
3
作者 刘坤 吕晓琪 +3 位作者 谷宇 于荷峰 任国印 张明 《中国图象图形学报》 CSCD 北大核心 2016年第1期69-77,共9页
目的针对2D/3D医学图像配准过程中数字影像重建技术(DRR)生成图像和相似性程度测量两个步骤计算量大、耗时较长这一问题,提出了一种基于Bresenham直线生成算法改进的模式强度与梯度相结合的混合配准算法。方法首先利用Bresenham直线生... 目的针对2D/3D医学图像配准过程中数字影像重建技术(DRR)生成图像和相似性程度测量两个步骤计算量大、耗时较长这一问题,提出了一种基于Bresenham直线生成算法改进的模式强度与梯度相结合的混合配准算法。方法首先利用Bresenham直线生成算法原理改进传统光线投射算法(Ray-Casting),完成DRR图像的生成;其次模式强度与梯度相结合并引入多分辨率策略来降低相似性测度的计算复杂度;最终利用改进的鲍威尔优化算法对参数进行优化,完成整个配准过程。结果实验结果表明,改进的混合配准算法与基于相关系数、互信息和模式强度的配准算法相比,配准效率大幅提升。模拟配准实验和临床配准实验完成时间分别为76.2 s和64.9 s,比传统配准算法效率提升3 6倍。结论提出的算法在保证配准精度和高鲁棒性的前提下,大幅度地提高了2D/3D医学图像配准算法的运算速度,可以满足临床上精确引导手术进行的实时性要求。 展开更多
关键词 2D/3D配准 光线投射算法 Bresenham直线生成算法 改进的模式强度 多分辨率策略 改进的鲍威尔算法
原文传递
基于深度学习的2D/3D医学图像配准研究 被引量:9
4
作者 陈向前 郭小青 +2 位作者 周钢 樊瑜波 王豫 《中国生物医学工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第4期394-403,共10页
2D/3D配准在临床诊断和手术导航规划中有着广泛的应用,可解决医学图像领域中不同维度图像存在信息缺失的问题,能辅助医生在术中精准定位患者的病灶。常规的2D/3D配准方法主要依赖于图像的灰度进行配准,但非常耗时,不利于临床实时性的需... 2D/3D配准在临床诊断和手术导航规划中有着广泛的应用,可解决医学图像领域中不同维度图像存在信息缺失的问题,能辅助医生在术中精准定位患者的病灶。常规的2D/3D配准方法主要依赖于图像的灰度进行配准,但非常耗时,不利于临床实时性的需求,并且配准过程中容易陷入局部最优值。提出用深度学习的方法来解决2D/3D医学图像配准问题。采用一个基于深度学习的卷积神经网络,通过网络对数字影像重建技术(DRR)进行训练并自动学习图像特征,预测X光图像所对应的参数,从而实现配准。以人体骨盆的模型骨为实验对象,根据骨盆的CT数据生成36000张DRR图像作为训练集,同时通过C臂采集模型骨的50张X光图像作为验证。结果显示,深度学习算法在相关系数、归一化互信息、欧式距离3个精度评价指标上的测试值分别为0.82±0.07、0.32±0.03、61.56±10.91,而常规2D/3D算法对应的测试值分别为0.79±0.07、0.29±0.03、37.92±7.24,说明深度学习算法的配准精度优于常规2D/3D算法的配准精度,且不存在陷入局部最优值的问题。同时,深度学习的配准时间约为0.03 s,远低于常规2D/3D配准的时间,可满足临床对于实时配准的需求,未来将进一步开展临床数据的2D/3D配准研究。 展开更多
关键词 2D/3D配准 深度学习 卷积神经网络
下载PDF
归一化互信息与多分辨率融合的2D-3D配准方法 被引量:6
5
作者 陈龙 张峰峰 +3 位作者 于凌涛 孙立宁 干旻峰 詹蔚 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第2期243-249,共7页
针对微创脊柱手术配准环节中存在的配准精度和效率低的问题,本文提出了一种2D-3D配准方法。采用基于区域贡献的归一化互信息与多分辨率策略相结合的方法,并通过改变配准步长,研究配准精度和时间。整体配准精度提高了40%,配准时间缩短了5... 针对微创脊柱手术配准环节中存在的配准精度和效率低的问题,本文提出了一种2D-3D配准方法。采用基于区域贡献的归一化互信息与多分辨率策略相结合的方法,并通过改变配准步长,研究配准精度和时间。整体配准精度提高了40%,配准时间缩短了53%,当配准步长由0.1降到0.05时,其配准精度提高了8%,配准时间增加了12%。由此可知,配准步长变小时,配准精度相对提高,但配准时间增加。此算法可以实现三维与二维图像的配准,且可以有效提高配准精度和配准效率,基本符合医生手术过程图像配准3 mm以内的需要。 展开更多
关键词 2D-3D配准 归一化互信息 多分辨率 相似性测度 光线投射插值 区域分割 微创 灰度
下载PDF
基于机器学习和几何变换的实时2D/3D脊椎配准 被引量:5
6
作者 陈智强 王作伟 +4 位作者 方龙伟 菅凤增 吴毅红 李硕 何晖光 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第7期1183-1194,共12页
在图像引导的脊柱手术中,实时高效的2D/3D配准是一项重要且具有挑战性的任务.通常的2D/3D配准一般是将三维图像投影到二维平面,然后进行2D/2D的配准.由于投影空间涉及到3个平移以及3个旋转参数,其投影空间的复杂度为O(n6),使得配准很难... 在图像引导的脊柱手术中,实时高效的2D/3D配准是一项重要且具有挑战性的任务.通常的2D/3D配准一般是将三维图像投影到二维平面,然后进行2D/2D的配准.由于投影空间涉及到3个平移以及3个旋转参数,其投影空间的复杂度为O(n6),使得配准很难兼具高准确性和高实时性.本文提出了一个结合机器学习与几何变换的2D/3D配准方法,首先,使用统计形状模型对目标脊椎进行建模,并构建了一种新的投影方式,使得6个投影参数中的4个可以使用几何的方法计算出来;接下来利用回归学习的方法学习目标脊椎的形状与投影参数之间的关系;最终,结合学到的关系和几何变换完成配准.本方法的两个姿态参数的平均预测误差为0.84?和0.81?,平均目标配准误差(Mean target registration error,m TRE)为0.87 mm,平均配准时间为0.9 s.实验结果表明本方法具有很好的实时性和准确性. 展开更多
关键词 2D/3D配准 机器学习 几何变换 统计形状模型 实时
下载PDF
基于主方向傅里叶变换算子的2D/3D分级配准 被引量:4
7
作者 杨克克 罗阳 +2 位作者 赵忆文 赵新刚 宋国立 《机器人》 EI CSCD 北大核心 2021年第3期296-307,共12页
目前的2D/3D医学图像配准方法的配准精度和效率存在矛盾,配准捕获范围小.为解决这些问题,本文提出一种基于主方向傅里叶变换算子的分级配准方法.首先,提出平面旋转平移不变性算子——主方向傅里叶变换算子.然后,提出基于主方向傅里叶变... 目前的2D/3D医学图像配准方法的配准精度和效率存在矛盾,配准捕获范围小.为解决这些问题,本文提出一种基于主方向傅里叶变换算子的分级配准方法.首先,提出平面旋转平移不变性算子——主方向傅里叶变换算子.然后,提出基于主方向傅里叶变换算子的模板匹配初始化方法,可避免接近真值的初值需求,并显著扩大了捕获范围.最后,提出基于主方向傅里叶变换算子的分级配准框架,将配准搜索空间从O(n6)降到O(n2),在保证配准精度的情况下大幅提高配准效率.在配准实验中,本文方法的配准精度为0.68 mm±0.28 mm,配准时间为16.87 s±3.77 s,捕获范围大于100 mm.因此,所提出的基于主方向傅里叶变换算子的分级配准方法可以满足2D/3D图像配准在相关临床应用中精度、效率及捕获范围的需求. 展开更多
关键词 2D/3D配准 配准框架 主方向 傅里叶变换 力矩
原文传递
基于DRR及相似性测度的2D-3D医学图像配准算法 被引量:4
8
作者 麦永锋 孙启昌 +1 位作者 贾鹏飞 陈晓军 《北京生物医学工程》 2021年第3期263-272,共10页
目的针对术前三维电子计算机断层扫描(computed tomography,CT)图像和术中二维X线图像的配准问题提出了精确高效的全自动配准算法,使得该算法能够适应不同X线图像的风格。方法首先通过数字重建放射影像(digitally reconstructured radio... 目的针对术前三维电子计算机断层扫描(computed tomography,CT)图像和术中二维X线图像的配准问题提出了精确高效的全自动配准算法,使得该算法能够适应不同X线图像的风格。方法首先通过数字重建放射影像(digitally reconstructured radiograph,DRR)技术,把CT图像转换成DRR图像,从而将CT和X线图像的配准转换成DRR图像和X线图像的配准。然后在传统的归一化互相关(normalized cross correlation,NCC)和梯度差分(gradiant difference,GD)相似性测度指标基础上提出融合NCC和GD的归一化互相关-梯度差分(normalized cross correlation-gradient difference,NG)指标,并基于NG指标计算DRR图像和X线图像的相似性。通过Powell算法迭代求取相似性测度的极值,从而获得配准矩阵。最后在人体头颅CT数据上采用“黄金标准”判断法量化配准系统的精度,并通过脊柱CT和X线配准案例验证系统在实际场景的性能。结果基于DRR及NG相似性测度的2D/3D图像配准系统的配准距离误差为0.51 mm,角度误差为0.40°。结论基于DRR及NG相似性测度的2D/3D图像配准算法具有较好的配准精度,能适应不同风格的二维输入图像,基于该算法的配准系统具有较好的鲁棒性。 展开更多
关键词 2D/3D配准 数字重建放射影像 相似性测度 POWELL算法 归一化互相关 梯度差分
下载PDF
利用2D/3D配准技术开展直立位颈椎椎间孔形态学测量的可行性研究 被引量:4
9
作者 叶强 李鉴轶 +2 位作者 李鹏 孔祥雪 李绍林 《中国临床解剖学杂志》 CSCD 北大核心 2015年第3期288-290,294,共4页
目的探讨利用2D/3D配准技术开展直立位颈椎椎间孔形态学测量的可行性研究。方法采集7位健康成年志愿者颈椎的CT影像,对其进行三维重建获得颈椎三维模型,并采集同一志愿者保持同一姿势时的颈椎直立正侧位X线平片,在图像处理软件Mimics中... 目的探讨利用2D/3D配准技术开展直立位颈椎椎间孔形态学测量的可行性研究。方法采集7位健康成年志愿者颈椎的CT影像,对其进行三维重建获得颈椎三维模型,并采集同一志愿者保持同一姿势时的颈椎直立正侧位X线平片,在图像处理软件Mimics中建立虚拟X线场景,采用2D/3D图像配准还原摄平片时颈椎的位置,并利用Rapidform XOR3软件测量两种位置的椎间孔面积。结果利用2D/3D图像配准方法,可获得颈椎直立位的三维位置数据,共测得56个椎间孔卧位及直立位两位置椎间孔面积,卧位椎间孔面积为(50.9±14.2)mm2,直立位椎间孔面积为(83.6±23.5)mm2,差异具有统计学意义(t=-8.107,P<0.05)。结论利用2D/3D配准技术可获得颈椎直立位椎间孔的形态学参数,直立位与卧位椎间孔有显著差异,但其准确性需要进一步的研究验证。 展开更多
关键词 颈椎 椎间孔 2D/3D配准
下载PDF
基于训练-推理解耦架构的2D-3D医学图像配准 被引量:3
10
作者 李文举 孔德卿 +2 位作者 曹国刚 李思诚 戴翠霞 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2022年第16期207-216,共10页
2D-3D医学图像配准在解决放射治疗的摆位验证问题上发挥着至关重要的作用。针对现有配准方法精度不高、耗时较长等问题,提出一种基于训练-推理解耦架构的2D-3D医学图像配准方法。该方法在训练阶段采用多分支结构,利用多尺度卷积增强特... 2D-3D医学图像配准在解决放射治疗的摆位验证问题上发挥着至关重要的作用。针对现有配准方法精度不高、耗时较长等问题,提出一种基于训练-推理解耦架构的2D-3D医学图像配准方法。该方法在训练阶段采用多分支结构,利用多尺度卷积增强特征多样性,提高配准精度;在推理阶段,利用重参数化将多分支结构转换为单路结构,加快配准速度;另外,引入自适应激活函数Meta-ACON,提高网络的非线性表达能力。在胸部和骨盆两个数据集上进行训练和测试,实验结果表明,所提方法预测结果的位移误差约为0.08 mm,角度误差约为0.05°,配准时间仅需26 ms。所提方法有效解决了摆位验证中的医学图像配准问题,不仅提高了精度,还满足了临床实时性要求。 展开更多
关键词 图像处理 2D-3D配准 卷积神经网络 重参数化 激活函数
原文传递
基于2D/3D配准技术测量颈椎间孔形态学的精度研究 被引量:4
11
作者 张鑫涛 叶强 +2 位作者 李鉴轶 彭鹏 李绍林 《中国临床解剖学杂志》 CSCD 北大核心 2016年第5期495-498,共4页
目的探讨基于2D/3D配准技术测量离体颈椎标本椎间孔形态学的精度。方法获取16具颈椎离体标本的螺旋CT影像,通过三维重建获得相应标本的三维模型。然后改变标本的体位,再次行CT扫描并分别拍摄各具离体标本正侧位X线平片,采用2D/3D图像配... 目的探讨基于2D/3D配准技术测量离体颈椎标本椎间孔形态学的精度。方法获取16具颈椎离体标本的螺旋CT影像,通过三维重建获得相应标本的三维模型。然后改变标本的体位,再次行CT扫描并分别拍摄各具离体标本正侧位X线平片,采用2D/3D图像配准技术还原拍摄平片时颈椎的三维位置。利用Rapidform XOR3软件测量配准前与配准后C_(2/3)至C_(6/7)双侧的椎间孔面积、前后径和上下径。结果共测得椎间孔的面积、前后径和上下径各158个,经配对样本t检验,配准后椎间孔的面积、前后径、上下径与配准前相比较,结果无显著性差异(P>0.05);椎间孔面积的准确度为96.77%、精确度为(1.27±1.16)mm^2,前后径的准确度为94.35%、精确度为(0.30±0.27)mm,上下径的准确度为96.14%、精确度为(0.32±0.28)mm。结论应用2D/3D配准技术测量颈椎间孔的形态学参数具有较高的准确度和精确度。 展开更多
关键词 颈椎 椎间孔 2D/3D配准
下载PDF
3D Shape Reconstruction of Lumbar Vertebra From Two X-ray Images and a CT Model 被引量:3
12
作者 Longwei Fang Zuowei Wang +3 位作者 Zhiqiang Chen Fengzeng Jian Shuo Li Huiguang He 《IEEE/CAA Journal of Automatica Sinica》 SCIE EI CSCD 2020年第4期1124-1133,共10页
Structure reconstruction of 3 D anatomy from biplanar X-ray images is a challenging topic. Traditionally, the elastic-model-based method was used to reconstruct 3 D shapes by deforming the control points on the elasti... Structure reconstruction of 3 D anatomy from biplanar X-ray images is a challenging topic. Traditionally, the elastic-model-based method was used to reconstruct 3 D shapes by deforming the control points on the elastic mesh. However, the reconstructed shape is not smooth because the limited control points are only distributed on the edge of the elastic mesh.Alternatively, statistical-model-based methods, which include shape-model-based and intensity-model-based methods, are introduced due to their smooth reconstruction. However, both suffer from limitations. With the shape-model-based method, only the boundary profile is considered, leading to the loss of valid intensity information. For the intensity-based-method, the computation speed is slow because it needs to calculate the intensity distribution in each iteration. To address these issues, we propose a new reconstruction method using X-ray images and a specimen’s CT data. Specifically, the CT data provides both the shape mesh and the intensity model of the vertebra. Intensity model is used to generate the deformation field from X-ray images, while the shape model is used to generate the patient specific model by applying the calculated deformation field.Experiments on the public synthetic dataset and clinical dataset show that the average reconstruction errors are 1.1 mm and1.2 mm, separately. The average reconstruction time is 3 minutes. 展开更多
关键词 2D/2D registration 2D/3D registration 3D reconstruction vertebra model X-ray image
下载PDF
多模态医学图像融合超声检查系统的设计与实现 被引量:3
13
作者 陈锐锋 方路平 +2 位作者 潘清 曹平 高坤 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2015年第4期294-299,共6页
超声检查系统所呈图像中缺乏三维结构信息,且商业的医学图像分析软件价格昂贵。为此,开发一款综合病灶部位的三维模型和二维超声图像各自特征以及对应空间关系的检查系统。基于开源的医学图像处理软件、商用的电磁定位系统和超声成像系... 超声检查系统所呈图像中缺乏三维结构信息,且商业的医学图像分析软件价格昂贵。为此,开发一款综合病灶部位的三维模型和二维超声图像各自特征以及对应空间关系的检查系统。基于开源的医学图像处理软件、商用的电磁定位系统和超声成像系统,在局域网环境下,遵循Open IGTLink协议进行数据共享的超声检查系统。该系统主要由超声图像信息共享模块、超声图像显示模块、超声探头实时跟踪模块、2D/3D配准融合模块组成。实验结果表明,该系统可初步应用于临床教学和临床辅助诊断等领域,具有价格低廉、扩展性强、维护方便等优势。 展开更多
关键词 医学图像处理 电磁定位 超声成像 三维表面模型 2D/3D配准
下载PDF
基于T2DR-Net和互信息的光学-CT图像配准方法研究 被引量:1
14
作者 崔建良 陈春晓 +1 位作者 陈志颖 姜睿林 《生物医学工程研究》 2022年第2期143-150,共8页
荧光分子断层成像技术(fluorescence molecular tomography,FMT)系统中为获得体内光源的结构信息,需要利用CT体数据。FMT系统在进行光学图像与CT图像的配准时,由于两种模态图像的成像原理、图像风格和图像维度等方面的差异,导致传统配... 荧光分子断层成像技术(fluorescence molecular tomography,FMT)系统中为获得体内光源的结构信息,需要利用CT体数据。FMT系统在进行光学图像与CT图像的配准时,由于两种模态图像的成像原理、图像风格和图像维度等方面的差异,导致传统配准方法耗时长、效果差。本研究提出了一种基于T2DR-Net(texture transfer and dense registration net)与互信息的光学-CT图像配准方法,实现FMT系统中白光图像与CT图像的配准。该方法将光学-CT图像配准分为粗配准和精配准两个部分。在粗配准阶段,利用CycleGAN实现了FMT白光图像和CT投影像的纹理迁移,以降低两种图像纹理差异对图像配准的影响,并提出了DenseReg-Net模型获取白光图像和CT投影像粗配准参数;在精配准阶段,通过互信息方法进一步对两种模态图像配准,并得到最终的配准结果。利用1330张光学图像和39711张CT投影像作为样本集来验证配准方法的有效性,实验结果表明,本研究提出的光学-CT图像配准方法,相关系数为0.8797±0.0175,结构相似性为0.8683±0.0051,模型配准时间为(2.88±1.39)s。模型的配准效果及其稳定性优于传统方法。此外,与传统方法相比,速度提升了约60倍。 展开更多
关键词 图像配准 荧光成像 2D/3D配准 纹理迁移 互信息 光学/CT图像配准
下载PDF
利用光线投射法虚拟X光线图片进行基于灰度的2D/3D配准算法研究 被引量:3
15
作者 陈克寒 杨华民 《长春理工大学学报(自然科学版)》 2016年第2期103-106,共4页
2D/3D图像配准是一种图像信息融合技术,解决了医学图像领域不同维度的图像存在信息缺失的问题,在临床诊疗和手术导航中都有广泛的应用。所采用的配准方法是基于图像灰度的配准,通过以光线跟踪算法(Ray Casting)为基础的数字影像重建技术... 2D/3D图像配准是一种图像信息融合技术,解决了医学图像领域不同维度的图像存在信息缺失的问题,在临床诊疗和手术导航中都有广泛的应用。所采用的配准方法是基于图像灰度的配准,通过以光线跟踪算法(Ray Casting)为基础的数字影像重建技术对CT体数据进行操作,从而生成虚拟X光线图像,使其与待配准的X光线图像进行比较,进行相似性测度的计算,通过优化算法使测度值达到最小。实验结果表明,本算法精度较高,而且当改变曝光强度,添加噪声等条件下,仍能保证很好的精度。 展开更多
关键词 2D/3D配准 光线投射算法 POWELL算法
下载PDF
基于局部方差采样的2D/3D医学图像配准技术 被引量:3
16
作者 刘达 谢永召 +1 位作者 倪自强 王烁 《高技术通讯》 CAS CSCD 北大核心 2013年第8期827-832,共6页
为了提高医学图像引导治疗系统中2D/3D图像配准精度和鲁棒性,提出了一种基于灰度方差采样的局部等级相关的相似度测度方法。该方法首先将2D图像进行子区域分割,并根据子区域灰度方差进行采样,排除图像中对配准贡献小的像素区域,然后求... 为了提高医学图像引导治疗系统中2D/3D图像配准精度和鲁棒性,提出了一种基于灰度方差采样的局部等级相关的相似度测度方法。该方法首先将2D图像进行子区域分割,并根据子区域灰度方差进行采样,排除图像中对配准贡献小的像素区域,然后求取剩余子区域归一化局部等级相关和。由于等级相关不依赖图像之间的线性关系,所以对不同能量等级的图像配准收敛特性好。脊柱模型CT数据与模拟X射线图像配准实验结果表明,采样率为30%时,配准精度达到(0.21±0.03)mm,以平均目标误差小于5mm为准,算法的收敛率达到96%。 展开更多
关键词 2D 3D配准 等级相关 手术导航 X射线图像 数字重建影像
下载PDF
基于神经网络的双X射线影像2D-3D配准算法 被引量:3
17
作者 沈延延 冯汉升 《中国医学物理学杂志》 CSCD 2020年第3期293-298,共6页
针对基于迭代优化的传统2D-3D医学图像配准算法运行速度慢,难以达到实时配准的要求,本研究提出一种实时2D-3D配准方法。通过将空间刚体变换参数分解到两个平面上,将2D-3D配准简化为两个步骤,包含2D-2D近似刚体配准与单参数2D-3D刚体配... 针对基于迭代优化的传统2D-3D医学图像配准算法运行速度慢,难以达到实时配准的要求,本研究提出一种实时2D-3D配准方法。通过将空间刚体变换参数分解到两个平面上,将2D-3D配准简化为两个步骤,包含2D-2D近似刚体配准与单参数2D-3D刚体配准。同时利用深度卷积神经网络拟合患者X射线影像残差与其对应姿态差异间的非线性映射关系,从X-DRR图像对的残差回归出空间刚体变换参数。经由头颅CT数据训练后的网络,在0.04 s内完成了高精度的双X射线配准。本研究提出的配准方法满足了放疗过程中进行实时2D-3D配准工作的要求。 展开更多
关键词 双X射线影像 2D-3D配准 卷积神经网络 几何分解
下载PDF
2D-3D配准中的初始位姿估计方法 被引量:2
18
作者 孙涛 郭可 +3 位作者 刘传耙 张弢 宋轶民 马信龙 《天津大学学报(自然科学与工程技术版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第2期143-150,共8页
针对2D-3D医学图像配准过程中存在的初始参数变换范围小和配准对象单一等局限性,提出了一种基于参数映射和图像分割的初始位姿估计方法,扩大了三维物体空间参数的起始运动偏差范围,解决了骨科手术导航系统在配准过程中可估计参数少和多... 针对2D-3D医学图像配准过程中存在的初始参数变换范围小和配准对象单一等局限性,提出了一种基于参数映射和图像分割的初始位姿估计方法,扩大了三维物体空间参数的起始运动偏差范围,解决了骨科手术导航系统在配准过程中可估计参数少和多骨块图像配准难等问题.首先,使用区域生长算法对多骨块影像进行图像分割与感兴趣目标的提取,完成待配准目标数据的获取.其次,基于正交融合投影原理构建投影成像模型,将空间刚体变换参数分解到正侧位平面上,建立空间参数与平面参数间的映射关系.然后,将投影生成的正交双平面模板与对应目标图像进行匹配,并将得到的正侧位平面配准参数转换为空间参数,从而完成三维物体初始位姿的有效估计.最后基于颅骨、完整股骨和骨折股骨的CT数据对该方法进行验证,并与传统2D-3D图像配准方法进行对比研究.实验结果表明,所述方法可使5个空间参数的初始变换范围达到±30 mm或±20°,并且对在该范围内的不同研究对象都展现出良好的初始位姿估计效果.与传统图像配准方法相比,基于上述方法进行2D-3D迭代优化的整体配准时间平均缩短46.5%,单个平移参数配准精度最高提升69.2%,单个旋转参数配准精度最高提升91.1%,同时最终配准结果也兼具良好的鲁棒性. 展开更多
关键词 手术导航 2D-3D配准 初始位姿估计 正交双平面投影
下载PDF
基于注意力残差网络的跨模态医学图像配准 被引量:2
19
作者 李文举 孔德卿 +1 位作者 曹国刚 戴翠霞 《计算机仿真》 北大核心 2022年第11期224-229,共6页
针对2D-3D医学图像配准方法时间长且容易陷入局部极值的问题,提出一种将注意力机制与残差网络融合的跨模态图像配准方法,使用深度残差网络自动提取图像特征,预测配准变换参数,在卷积块中嵌入混合域的注意力机制,提高网络对重要特征的关... 针对2D-3D医学图像配准方法时间长且容易陷入局部极值的问题,提出一种将注意力机制与残差网络融合的跨模态图像配准方法,使用深度残差网络自动提取图像特征,预测配准变换参数,在卷积块中嵌入混合域的注意力机制,提高网络对重要特征的关注度。根据变换参数的特点,设计分组回归的方式提高配准精度。实验结果表明,上述方法预测位移误差均值为0.07mm,角度误差均值为0.04°,优于其方法;配准时间仅需40ms,远低于传统方法。所提配准方法避免了传统方法循环迭代的过程,有效提高配准效率,满足医学图像配准的实时性和精度需求。 展开更多
关键词 图像分析 二维-三维配准 深度学习 残差网络 注意力机制
下载PDF
改进互信息与图像金字塔相结合的二维与三维图像配准方法研究 被引量:3
20
作者 裘应驰 姚运萍 张鹏 《中华放射肿瘤学杂志》 CSCD 北大核心 2021年第5期486-491,共6页
目的探讨改进互信息与图像金字塔相结合的二维-三维配准方法的价值。方法将3次B样条曲线的连续图像表示与Parzen直方图估计融合到该算法中,以胸腔作为研究对象,通过数字重建放射影像生成的正交位的模拟X线图和与其本身进行一定变换后的... 目的探讨改进互信息与图像金字塔相结合的二维-三维配准方法的价值。方法将3次B样条曲线的连续图像表示与Parzen直方图估计融合到该算法中,以胸腔作为研究对象,通过数字重建放射影像生成的正交位的模拟X线图和与其本身进行一定变换后的图像进行配准实验,观察配准精度和时间。结果经过50组对照试验得出本方法相较于传统配准方法在x、y轴向上的位移精度分别提高了53.39%、21.33%,配准时间缩短了91.93%。相较于近几年的改进算法在x、y轴向上的位移精度分别提高了17.65%、13.79%,并将配准时间进一步提高了19.64%。结论该方法可以有效提高二维-三维图像的配准精度和效率,且均符合手术过程中图像配准2 mm以内的要求。该方法的高效、准确为临床诊断和放疗自动化提供了有利的信息,同时也为肿瘤位置误差校正和医用机械臂自动摆位奠定了基础。 展开更多
关键词 二维-三维图像配准 互信息 数字重建放射影像 图像金字塔
原文传递
上一页 1 2 3 下一页 到第
使用帮助 返回顶部