基于改進的二階互信息醫(yī)學圖像配準技術研究.pdf

1、醫(yī)學圖像配準具有很重要的臨床應用價值，對各種使用不同成像手段所獲取的醫(yī)學圖像進行配準，不僅可以用于醫(yī)療診斷，還可以用于手術計劃的制定、病理變化的跟蹤、治療效果的評價等各個方面。 本文首先論述了醫(yī)學圖像技術及主要的醫(yī)學圖像配準方法，并選取互信息法作為本文的配準方法。在最常見的一階互信息的基礎上，引入二階互信息的概念，繼而系統(tǒng)地對一、二階互信息配準方法的基本原理、優(yōu)缺點以及具體實現(xiàn)作了詳細的論述。在二維和三維圖像配準領域中分別進行了

2、實驗、分析后，證明二階互信息和一階互信息相比有其獨到的優(yōu)點，但是其算法精度和效率并不高，改進的空間依然很大。在此基礎上，著重討論了插值技術、灰度級別和鄰域信息等因素對二階互信息配準技術的影響，并通過實驗分析得到了較為理想的結(jié)論，從而改進了二階互信息的配準技術，配準結(jié)果從精度和速度上都有較大改善。 互信息配準方法因其不需要任何預處理過程、可對圖像本身直接進行配準和良好的魯棒性，從一開始就得到了大多數(shù)專家學者的認可。最常見的一階互信

3、息由于忽略了圖像點的空間信息，所以算法的精確性不足。在次基礎上引入二階互信息，將點的空間信息考慮進來，以求達到兩幅圖像在空間上一致的目標。但從對比實驗結(jié)果中可以看出，簡單的二階互信息并不比一階互信息有多大改善，因此對二階互信息的改進勢在必行。 影響二階互信息配準的因素主要有圖像灰度級別的多少、灰度插值技術的選擇以及點的空間鄰域信息的選取等等。本文致力于對這些方面進行研究和實驗。實驗結(jié)果表明，當圖像灰度級數(shù)被壓縮至某個適當程度并選