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灰度预分割对三维医学图像配准的作用

作　者: 周世勋
导　师: 樊明武; 张杰
学　校: 暨南大学
专　业: 物理电子学
关键词: 预分割局部极值归一化互信息医学图像配准
分类号: TP391.41
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
下　载: 7次
引　用: 0次
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内容摘要

医学图像配准是医学图像处理的一个基本任务，配准的目的是确定两个目标图像数据之间的几何变换关系，使得两幅图像的对应点达到空间上的一致，以实现信息的融合。目前广泛使用的基于互信息的配准直接利用图像的灰度信息，不需要进行任何预处理，且适用范围广，但局部极值的问题一直难以解决。本文主要对基于互信息的配准进行研究，主要工作如下：（1）本文首先从理论上介绍了图像配准的相关技术。图像配准包括三个主要的组成部分：配准测度、插值方法和搜索算法，而这三个组成部分之间又相互联系、相互影响。本文使用的插值方法为部分体积插值法，讨论了部分体积插值法对互信息的影响，从而得到了互信息局部极值的产生原因。（2）针对局部极值的产生原因提出了灰度预分割的方法，解释了灰度预分割法避免互信息局部极值的机制，并验证了几种简单灰度预分割方法的适用性，如微分法自动分割、经典Otsu法、多阈值Otsu法和高斯混合模型分割算法。（3）从单模配准和多模配准两个方面对灰度预分割法进行评价，实验结果展示了灰度预分割对互信息曲线的作用，证明灰度预分割法能很好的避免局部极值的问题。同时还研究了二值的预分割和多阈值的预分割对配准的影响，结果发现无论是二值的预分割还是多阈值的预分割都可以避免互信息的局部极值。而多阈值的预分割的作用还与实验对象的选取有关。最后，对论文的工作进行总结，并对下一步的研究工作进行展望。

全文目录

摘要  3-4
ABSTRACT  4-7
第1章绪论  7-12
  1.1 引言  7-8
  1.2 研究的目的和意义  8
  1.3 研究发展和现状  8-11
  1.4 论文的内容和结构安排  11-12
第2章医学图像配准理论简介  12-23
  2.1 引言  12-13
  2.2 互信息  13-15
  2.3 图像的几何变换  15-17
  2.4 插值方法  17-19
  2.5 搜索算法  19-23
第3章灰度预分割对配准的作用  23-37
  3.1 互信息曲线局部极值的产生原因  23-26
  3.2 灰度预分割对互信息曲线的影响分析  26-27
  3.3 灰度预分割算法  27-37
第4章灰度预分割在 MRI 同模配准中的作用及讨论  37-48
  4.1 通过蒙特卡洛加噪声的方法验证配准的可行性和准确性  37-39
  4.2 灰度预分割对 T1 与 T2 图像配准的作用  39-44
  4.3 灰度预分割对 PD 与 T2 图像配准的作用  44-48
第5章灰度预分割在多模配准中的作用及讨论  48-56
  5.1 灰度预分割对 MRI 与 CT 图像配准的作用  48-51
  5.2 灰度预分割对 CT 与 PET 图像配准的作用  51-56
第6章总结与展望  56-58
  6.1 论文总结  56-57
  6.2 展望  57-58
参考文献  58-61
致谢  61-62
在学期间发表论文参与课题清单  62

灰度预分割对三维医学图像配准的作用

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