文档介绍：多模态医学图像配准和融合技术研究’捅要关键词:医学图像配准和融合,力矩主轴法、互信息,改进单纯形,小波变换随着医学影像技术的快速发展,出现了不同模态的医学影像。由于成像机理不同和人体组织结构的高度复杂性,单模态的医学图像不能提供医生所需要的足够信息,而不同模态的医学图像提供的信息是不能覆盖、相互补充的。因此,在临床诊断和治疗中,对于多模态医学图像的配准和融合有着十分重要的意义。图像配准是图像融合首先要解决的问题,也是融合的关键所在。配准的目的是使两幅图像的位置在空间上达到一致。本文采用力矩主轴法计算两幅原始图像的水平平移量、垂直平移量和旋转量,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进行迭代搜索,当互信息最大时,达到最佳配准。改进单纯形法可根据试验结果调整反射距离,用“反射”、“扩大ⅰ笆账酢被颉罢迨账酢姆椒ǎ铀傩率匝榈愕挠呕獭本文对多种解剖图像和功能图像进行实验,结果表明本算法不需要人为干预调整待配准图像的分辨率,能实现不同分辨率下非刚体变换的自动匹配,配准速度快、精度高,能够满足脑图谱开发过程中的多模图像配准要求。在进行了精确配准后,本文采用了小波变换对配准后的图像进行融合。在融合的策略中对于图像的高频融合,取两幅图像小波系数矩阵对应元素的最大绝对值构造小波系数矩阵;对于低频融合,采用了基于领域像素相关和基于区域方差相结合的融合策略。结果表明,融合生成的图像更清晰,细节更丰富,病灶显示明显,相对位置准确,反映了原始图像中更为全面的、互为补充的多重信息,对颅脑病变的定性、定位研究具有重要的意义,为临床诊断和治疗提供更精确的数据。
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日期:趟:三:丝乇量:原创性声明关于学位论文使用权的说明本人郑重声明:所呈交的学位论文,是本人在指导教师的指导下,独立进行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外,本论文不包含其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本声明的法律责任由本人论文作者签名:本人完全了解中北大学有关保管、使用学位论文的规定,其中包括:①学校有权保管、并向有关部门送交学位论文的原件与复印件;②学校可以采用影印、缩印或其它复制手段复制并保存学位论文;③学校可允许学位论文被查阅或借阅;④学校可以学术交流为目的,复制赠送和交换学位论文;⑤学校可以公布学位论文的全部或部分内容C苎宦畚脑诮饷后遵守此规定签名:墨至导师签名:承担。
髀随着医学、计算机技术及生物工程技术的发展,医学影像技术的应用已不仅仅局限于常规的临床诊断,而是贯穿了临床活动的整个过程,成为临床工作的重要组成部分,应用在外科手术和放射治疗中。胪枷袢诤际跏墙昀丛谝窖像处理领域中的热门研究方向之一Ⅲ,具有很重要的临床应用价值。对使用各种不同或的制定、放射治疗计划的制定、病理变化的跟踪和治疗效果的评价等各个方面乜’。如在计算机辅助手术中,外科医生根据配准的图像精确定位病灶及周围相关的解剖结构信息,设计出缜密的手术计划。在手术过程中,利用三维空间定位系统使术前计划的虚拟病人、手术台上的真实病人和手术器械三者精确联系起来进行手术跟踪。又如在癫痫病的治疗中,一方面需要通过,韧枷窕竦貌∪说慕馄市畔ⅲ硪环矫又需要通过韧枷竦玫讲∪说墓δ苄畔ⅲ饬椒矫娴慕岷辖兄诙圆∪说闹疗。在放射治疗中,应用和枷衽渥己腿诤侠粗贫ǚ帕萍苹徒衅拦溃谢、免疫及其他生理方面进行识别和特性化处理,整合的图像可用于改进放射治疗计划或立体定向活检或手术。此外,放射治疗后扫描的枷裰校邓雷橹硐治亮区,很容易与癌症复发混淆。与配准的騍图像一起使用,可以区分坏死组织挥写与肿瘤复发ǔ1硐治8叽。图像融合在核医学的诊断、治疗和研究中都起到重要的作用。将功能的騍显像与駽枷袢诤希锏皆诮馄释枷裆锨逦允竟δ艿母谋洹=改昀矗缘信息,也由于脑的周边受颅骨的限制,界限较固定,变化较小,较易实施准确的匹配。在图像融合方面,脑图像的融合显得尤为重要,核医学的脑显像是使用图像融合技术最中北大学学位论文医学图像配准和融合的选题背景及研究意义医学图像配准相同的成像手段所获得的医学图像进行配准不仅可以用于医疗诊断,还可用于手术计划疢賜/图像精确计算放射剂量,用枷衩枋鲋琢觯肞和枷穸灾琢龅拇图像融合技术应用最广泛,因为脑代谢功能或脑肿瘤显像都需要获得详细的功能、定位
多的,包括脑血流、代谢、受体显像、原发肿瘤与继发肿瘤等的诊断和研究啼T诩复发肿瘤病灶中,和谡锒显⑿灾琢龇矫嬉驯还惴河τ茫ǘ杂谏畈坎”洌解剖图像的融合具有极高的诊断价值。