首页 > 文献资料
-
数字化胸片时间减影方法的探讨
胸片的时间减影是一种自动的数字 X线影像减影技术,其主要思想是将同一个病人的不同时期的两幅胸片进行减影操作,增强各种病变异常的间歇性改变,从而帮助放射医生进行鉴别诊断.本文介绍了对数字化胸片进行减影的主要方法,并对各种方法说明了其操作以及依据的原理.
-
基于流体映射模型的医学图像弹性配准
为了实现约束条件下的非刚性匹配,引入流体映射模型,以两组反映待配准图像轮廓信息的对应控制点集,对头颅,肝,脾等各种器官进行弹形匹配.流体模型借用了流体运动中流体的相互关系的数学模型,通过寻求控制点集的优变换轨迹,以实现图像各象素点相互制约的平滑变形.实验结果证明,无论是对小变形还是大变形图像的弹性配准,使用流体映射模型都能取得良好的配准效果.
-
基于薄板样条的医学图像弹性配准
非刚体配准是神经外科和放疗计划设计中的一个关键问题.使用薄板样条方法,利用两个对应标志点集对眼底、脑等多种医学图像进行弹性配准.其中,弹性插值法是将两个点集绝对对齐,常会出现严重的局部畸变;而弹性近似法充分考虑了整体平滑性的要求,对定位有误差的标志点约束的图像配准更为优越.实验结果表明,使用上述两种方法获得了很好的配准效果.
-
灰度与形状同步匹配的非刚性配准研究
基于灰度的非刚性配准算法一般假设参考图像和浮动图像对应结构之间的灰度保持一致,然而在基于图谱的图像配准应用中,这种假设往往不符合实际.本文在给出一种可以同时校正灰度和形状差异的弹性配准算法的同时,针对该算法不能校正局部微小形变的弱点,提出采用自由项变换的方法进行校正以提高配准精度.配准实验基于20个IBSR真实脑部MRI图像,结果表明配准后图像与参考图像间的互相关系数得到明显提高.实验证明,本文提出的方法不仅能够同时校正形状差异和灰度变化,而且具有较高的配准质量.
-
基于先验知识和MRF随机场模型的医学图像弹性配准方法
本研究提出了一种新的基于先验知识的弹性配准算法,首次把马尔可夫模型应用于图像的弹性配准方面.为了把关于变形场的先验知识融合到弹性配准过程中,本研究以马尔可夫随机场模型作为理论框架,以B样条为基函数来构造弹性变形模型,以弹性模型的B样条系数作为待估参数,以原图像和变形图像作为已知条件,把弹性变形模型和关于变形场的先验知识有机的融合到了马尔可夫随机场模型中,实现了一种基于变形场先验知识的弹性配准算法.这种新算法因为有变形场的先验知识,所以可以得到更好配准结果.本研究以变形场的平滑作为先验知识,可以有效改善局部极值的状况,提高算法的可靠性和鲁棒性.本研究分别对2D和3D图像进行了试验,试验结果证明了这种算法的有效性.
-
基于光流场模型的弹性配准在放射治疗中的应用
目的 采用Matlab软件编程,实现基于光流场模型的图像弹性配准,并将其应用于放射治疗患者CT图像中,为进一步分析肿瘤及危机器官的变化提供软件支持.方法 对接受放射治疗的宫颈癌患者的盆腔CT图像,分别基于Lucas-Kanade与Horn-Schunck光流场模型实施弹性配准.结果 Lucas-Kanade模型弹性配准前后对比,小均方误差(MSE)减少59.80％(19.5915/32.7590),相关系数(CC)提高6.17％(0.0331/0.9369);Horn-Schunck模型弹性配准前后对比,小MSE减少67.75％(22.1940/32.7590),CC提高6.36％(0.0596/0.9369).结论 上述两种基于光流场模型的弹性配准取得较好的配准效果,且耗时较少；但其精度对于细微差别仍显不足,需进一步提高形变的精确性.
-
肝脏影像的薄板样条弹性配准
目的 在弹性配准中考虑肝脏周边解剖结构间运动的不连续性.方法 采用双薄板样条弹性配准方法,利用制定治疗计划过程中于参考影像中勾画的轮廓线信息对特征点进行分区.结果 对临床病例进行配准,沿人体上下方向偏移量绝对值的平均误差从配准前的11.25 mm降到配准后的1.80 mm,标准方差从2.60 mm降到1.39 mm.结论 该方法考虑了脏器间运动的不同模式,并且不需要在配准中对目标影像进行轮廓线勾画.
-
薄板样条插值的改进及其在图像配准中的应用
薄板样条插值是应用较多的弹性配准方法.深入研究了这种方法,并就此方法的不足,采用薄板样条归一化弹性近似策略,减少了因标记点定位带来的配准误差,提出了在插值过程中加入邻近插值、加权插值的混合插值方法,同时边界处理等改进策略,使得薄板样条插值具有可靠的平滑性.
-
基于B样条的弹性配准在放疗CBCT与CT图像配准中的应用研究
目的:应用B样条弹性模型研究肿瘤患者放疗中锥形束CT图像与CT图像之间的弹性配准.方法:利用B样条自由弹性模型,以灰度差平方和为相似性测度函数,通过基于多分辨率的B样条弹性配准方法对锥形束CT图像与CT图像进行配准.结果:通过处理后的锥形束CT与CT图像虽然成像算法不同,但都得到较为理想的弹性配准实验结果.结论:基于B样条锥形束CT与CT图像弹性配准能较好地建模放疗前与放疗期间肿瘤区域的形变,为临床分析肿瘤的变化提供支持.
-
基于骨架特征的超声图像帧间弹性配准
为了在三维超声重建的过程中消除相邻帧之间的位移以及弹性变形,本实验采用了了基于骨架特征的弹性配准.本文提出了一种结合形态学骨架和测地距离骨架求取算法的骨架自动跟踪算法,能够提取出体现图像特征的连通骨架.应用多次求取曲率梯度极大点的算法,可自动对该连通骨架进行特征点提取.在根据骨架重心点对二维图像进行初步配准之后,即可根据骨架特征点对二维图像进行基于径向基函数的弹性配准.实验结果证明,这种基于骨架的弹性配准和传统的基于特征的刚性配准相比不但能够消除获取过程中带来的帧间差异,还能保留器官不同位置的自然形状差别,对于三维重建过程中的图像配准具有很大的实用价值.
-
基于B样条的医学图像弹性配准
为解决医学图像上的形变和偏移,本研究采用基于B样条自由形变的配准方法.建立一个由控制点组成的网格,并将其套用在待配准图像上,得到初始控制网格参数.以梯度下降法为优化算法,以SSD测度为相似性测度,不断修正该参数,参数的改变将引起控制点近邻4×4控制网格内所有的像素点发生移动,移动后的坐标位置由B样条拟合得到.以双线性插值为插值算法,计算出该位置的灰度值,该位置相对于配准后图像,等同于像素点移动前的位置映射到参考图像相对应的位置,当配准后图像与参考图像对应位置的灰度差异度达到小时,就达到图像的佳配准.实验结果表明,该算法配准结果满意,从而验证了本研究算法的有效性.
-
具紧支撑性质的薄板样条插值函数及其应用
目的:改进薄板样条插值函数,提高薄板样条插值方法的效率;方法:针对薄板样条插值方法的不足,提出了新的处理方法,使薄板样条插值具有紧支撑性,并应用于图象配准过程中;结果:实现了图象快速、准确配准,简化了配准过程;结论:新的插值函数可进一步提高配准的鲁棒性和适用性.
-
一个基于Hermite微分算子的快速弹性配准
本文提出了对Hany Farid医学图像弹性配准算法的一个改进算法.利用正交的Hermite多项式在佳平方逼近的误差标准下设计了一种离散微分算子,通过对不同特点的医学图像作配准将传统微分算子、原算法微分算子和微分算子进行了比较,验证了使用Hermite微分算子在保持了原算法配准效果的同时极大地提高了配准速度.
-
基于B样条的弹性配准在放疗CT图像间配准的应用
目的:应用B样条弹性模型研究肿瘤患者放疗前CT图像与放疗后CT图像之间的弹性配准.方法:利用B样条自由弹性模型(free-form deformations,FFD),以灰度差平方和(Sum of Squared Differences,SSD)为相似性测度函数,通过基于多分辨率的B样条弹性配准方法对同一患者放疗前与放疗后的CT图像进行配准.结果:图像通过高斯滤波处理,应用B样条弹性模型,得到较为理想的弹性配准实验结果.结论:基于B样条的CT与CT图像弹性配准可以较好地建模放疗前与放疗后肿瘤区域的形变,为临床分析肿瘤的变化提供支持.
-
基于快速自由形变的弹性配准算法在放疗CT中的应用
介绍了一种基于快速自由形变的弹性配准算法,并将其应用到放疗患者不同分次间的CT图像中,为进一步分析肿瘤及危及器官的变化及累加剂量提供技术支持.通过Matlab软件编写三维全自动弹性配准程序,应用此程序对鼻咽癌放疗患者不同分次时的两组三维CT图像进行仿真实验验证,并与基于传统Lucas-Kanade光流场模型的三维弹性配准相比较.基于快速自由形变的弹性配准算法配准前后对比,小均方误(MSE)减少了19.8％,相关系数(CC)提高了7.1％;Lucas-Kanade光流场模型算法配准前后对比,MSE减少了37.8％,CC提高10.6％.两种配准方法均取得较好的配准效果,基于传统的Lucas-Kanade光流场模型的三维弹性配准的评价参数好于快速自由形变配准法算法,但快速自由形变配准法算法配准时间只是传统的Lueas-Kanade光流场模型的0.576倍.不过上述两种算法对于细微差别处,仍显得精度不够,如要应用到在线自适应放疗中仍需进一步提高形变的精度与进一步减少配准时间.
-
医学图像弹性配准中弹性模型的建立
医学图像配准是医学图像处理中的一个重要研究课题,它是图像融合、图像与标准图谱的匹配、显微图像的重建等研究的基础.图像的配准方法有多种,它们可以分为刚性和弹性配准两大类.相对于刚性配准,弹性配准有着更高的精确性,而对于变形大的图像的配准,它是必须的.因此弹性配准的研究有着广泛的意义.本文根据图像的特性,结合弹性力学的理论和方法,建立了一种用于精确配准的弹性数学模型,并用这一模型进行图像的弹性配准,取得了较好的效果.
-
用Multiquadric方法实现医学图像的弹性配准
目的改进医学图像弹性配准的精确度和配准方法的稳定性,并简化配准操作.方法利用Multiquadric插值方法的可平滑性质,将其与一种半自动标记点选择方法结合,建立一种新配准方法.结果运用此方法进行医学图像的弹性配准,实现了标准图像与变形图像的快速、准确配准.结论我们建立的配准方法是一种准确、简便和稳定的方法.
-
基于正弦图的正电子发射成像呼吸运动弹性配准校正
在患者胸部正电子发射成像(PET)过程中,呼吸运动会造成成像质量下降.本文使用三层网格B-样条弹性配准的方法修正重组和降噪后的正弦图来进行呼吸运动校正.使用GATE仿真NCAT呼吸运动体模数据进行实验,结果显示图像质量得到了很大地提高,运动伪影和结构信息得到了修复,表明本文的方法是有效的.
-
基于Demons算法的弹性配准在放疗锥形束CT图像配准中的应用
将基于经典Demons算法与加速Demons算法的弹性配准模型应用到放疗患者不同分次间的锥形束CT(CBCT)图像中,为进一步分析肿瘤及危及器官的变化提供软件支持.通过Matlab软件编写三维弹性配准程序,并用此程序对宫颈癌放疗患者不同分次时的两组锥形束CT图像进行仿真实验验证.结果表明经典Demons算法配准前后对比,小均方误(MSE)减少59.7％,相关系数(CC)提高了11.0％;加速Demons算法配准前后对比,MSE减少40.1％,CC提高7.2％.实验验证上述两种基于Demons模型的弹性配准在CBCT图像配准中取得较好的配准效果,但对细微差别处仍显得精度不够,且整个配准时间较长,如要应用到在线自适应放疗中仍需进一步提高形变的精度并减少配准时间.
-
用无约束优化薄板样条实现平滑的医学图像弹性配准
医学图像弹性配准是医学图像处理的一个重要研究方向.目前采用的方法多是手动选择对应标记点,然后用薄板样条插值方法计算配准变换.由于对应点的选取总是存在误差,所以配准的准确性受到影响,而且手动选点操作繁杂、耗时大.为此,我们根据优化理论,改进了薄板样条插值方法,并在此基础上采用了一种自动标记点选择方法.将这两者结合,我们得到了一种自动、准确、鲁棒性好的配准方法,运用此方法进行医学图像的弹性配准,得到了更好的结果.
