基于标记点的图像配准

针对图像在采集过程中会受到物体表面反射及噪声等影响所造成的图像特征提取效果不佳及用整幅图像的像素点进行计算导致的运算量大、精度低等问题,提出了一种基于标记点的配准方法.该方法利用链码的概念,首先对图像进行预处理,提取出标记点质心坐标并根据提取出的质心坐标形成链码;其次,将质心链码做一阶差分形成差分链码,通过差分链码的旋转和平移的不变性得到配准点对对链码进行配准;最后,通过点对坐标计算旋转角度和平移参数.实验结果表明提出的方法对于图像平移和旋转情况下配准精度高,有较强的抗噪声性能并能达到很好的精度.     

基于轮廓点相似性测度的2D-3D医学图像配准算法

针对传统配准算法无法适用于成像模糊、对比度低的X光医学图像的问题,本文提出一种基于轮廓点相似性测度的配准技术.首先引入分块双阈值增强策略来提取DRR图像和X光图像的边缘轮廓信息;其次,采用高斯加权欧氏距离计算图像轮廓的相似度;最后通过平衡优化器算法进行迭代优化,得到最优的位姿参数.实验结果表明：本文算法能够精确提取模糊X光图像的边缘轮廓信息,而且可以准确评估其与CT数据的相似度,平均配准成功率超过94%,算法效率和鲁棒性优于传统算法,可用于医疗诊断、放射疗法、图像引导手术等医学活动.     

基于体素灰度3D多模医学图像配准中的相似性测度

对基于体素灰度多模医学图像配准中广泛采用的相似性测度（SM）进行了比较研究，认为在配准条件极不理想的条件下，基于互信息（SM）、归一化互信息SN、相关比（SR）的SM是最为适用的。分析了基于SR的配准法相比于SM，易于保证配准得到全局最优变换。利用基于SR的配准方法，对磁共振（MR）和CT、MR和正电子发射断层扫描（PET）临床医学图像进行配准，得到了令人满意的效果。     

基于医学图像配准方法的研究

本文对医学图像的配准方法进行了研究,分析了刚性配准和非刚性配准方法的主要区别和适用范围,并分别对图像进行了两种方法的配准。     

基于最近点拟引力场的图像配准方法

针对基于图像边界Hausdofff距离场的图像配准方法存在的问题，提出一种基于最近点拟引力场的图像配准方法：假定参考图像边界点形成最近点拟引力标量场,用浮动图像边界点在该引力场中受力的均值作为相似度函数．该方法弱化了浮动图像中多余边界的作用，提高了算法精度，降低了误配率，解决了浮动图像中存在多余边界情况下的配准问题．     

基于轮廓提取的医学图像配准方法

提出一种基于轮廓提取及循环迭代的估计医学图像间配准参数的方法，并构造了评价函数用于指导循环迭代过程．通过对实际医学图像进行实验，结果表明这种方法不仅适合单模态医学影像的配准，也非常适合多模态医学影像的配准．     

基于特征点的数字图像配准

基于特征点的数字图像配准技术的重点在于如何提取图像上的有效特征点,通过Harris算子提取静止多线条图像的角点作为特征点,能有效解决图像配准过程中特征点数目少、配准精度难以保证的问题.仿真试验结果表明,该方法不但速度快,而且抗噪声性能好、精度高.     

图像配准与角点提取算法研究

在图像配准的方法中,基于图像特征点的配准方法应用较为广泛,而在图像特征点的配准方法中又以基于角点检测的方法最受关注。通过对角点检测方法的理论研究与探讨,分析了几种提取算法,从匹配正确率和抗噪声效果等方面对这几种算法进行比较,最后给出室内外图像角点检测结果图。     

基于相干点漂移的图像配准算法

为解决图像配准问题,结合点集GMM建模思想和相干点漂移思想的影响,设计了一种新的点集配准目标函数。首先对特征点集进行归一化处理,然后利用似然函数梯度下降求解配准参数,同时剔除不满足匹配要求的溢出点,利用实际图像序列对算法进行了验证,结果表明该方法具有良好的性能。     

2D-3D配准中的初始位姿估计方法

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9...     

The Experimental Research on the Frameless Registration of DSA/CT Images

IntroductionCT and DSAare two of the commoni maging methodsin neurosurgery . CTshows the cortical structures in humanhead distinctly and DSA shows the intracerebralvasculatures with clarity .So ,registration of intra-operativeDSA i mages and pre-operative CT scans would providemore infor mation for neurosurgery and be helpful fori mage-guided interventions .Recently ,lots of papers that concern the framelessregistration of multi-modal medical i mages werepresented[1]. However , most meth…     

基于CT图像的颌面部模型三维重建方法

基于CT图像,选择颌面部组织(包括脸颊软组织)为对象,建立符合生理要求的口腔修复、软组织变形仿真模型。利用Amira软件,通过轮廓提取、公共轮廓线建立、模型光顺等操作,结合重建组织的医学特征,对颌面部不同组织分别进行三维重建。所建立的三维模型可真实再现颌面各组织的解剖形态,体现相邻组织紧密结合特性。     

Clifford代数空间上的三维颅部感兴趣区配准

针对3D颅部医学图像配准中存在的配准精度不高、运算复杂、配准效率低等问题,在创新性地圈定了感兴趣配准区域的基础上,提出了一种基于Clifford代数的全新的几何特征轴构造方法。起初从参考模态与浮动模态中依次提取特征点,通过该特征点实现配准感兴趣区(ROI)圈定;其次利用感兴趣区的点云数据集到其质心的距离测度构造几何特征轴,并计算相应的旋转算子完成浮动模态相对于参考模态的高效、高精度配准。这样的配准方式有效地避免了多模态图像成像时配准区域非完全匹配导致的误差,并减少待处理的数据量,同时消除了无效配准区域产生的局部最优点的影响,进而降低了配准的误差。实验表明,感兴趣区处理后的待配准图像,经新算法仿真配准,能够精确地定位组织器官的三维位置,执行效率高且配准误差较小,是一种有效的3D颅部医学图像配准方法。     

一种新的基于模型的图像配准方法及其在裂隙灯图像眼前节三维重构中的应用

提出了一种以三维模型为基础进行二维图像配准的方法.本方法根据先验知识建立三维模型,并运用边缘提取等方法获得二维特征.将三维模型的特征与所有二维特征的整体最大相关性作为约束,对一系列空间位置不确定的二维图像进行配准.由于裂隙灯显微图像采集过程中的特殊情况,所获得的一系列图像空间位置不十分确定.以基于裂隙灯显微图像进行眼前节三维重构的过程为例,对上述方法进行说明.并以此为背景进行了实验,取得了良好的效果.     

一种基于三维空间信息的字形匹配方法

提出一种基于三维空间信息的字形匹配方法。首先将字形轮廓Bézier 曲线的二维控制点集扩展至三维, 然后为三维点集建立高斯混合模型, 最后通过最小化高斯混合模型间的欧氏距离(L2)完成匹配。采用三维空间信息可以充分利用字形所蕴含的内在约束条件。采用高斯混合模型有利于在匹配过程中保持字形整体结构特征和局部书写特征。实验结果表明, 该方法提升了汉字单笔画以及整字字形匹配的准确度和美观度, 并且具有稳定性高、扩展性强的特点。     

面向三维人体重建的前、后片配准算法

针对传统三维图像配准算法需要获取目标物体多个模型数据的不便,以及三维重建过程耗时较长的不足,提出了一种基于三维人体表面前、后片模型的配准算法.该算法首先使用Kinect三维扫描设备获取的人体表面前、后片模型点云数据,作为配准过程的参考点集和目标点集;然后,选取前、后片模型的边缘轮廓信息作为配准特征点,通过迭代优化过程,使得前、后片能够较好地配准;最后,通过空间曲线插值方法填充模型边缘缝隙,得到完整的三维人体模型.试验结果表明,该算法只需要获取目标物体的前、后片三维数据,模型采集及配准效率高,配准精度好,即使针对初始位置相差较大的两个模型片也能得到准确的配准效果.     

基于互信息的视网膜眼底图像配准方法

提出一种在于互信息的视网膜眼底图像配准方法，并采用遗传算法求解待配准图像的变换参数。与传统方法相比，该方法具有配准精度高、可可靠性好、不需要进行图像的预分割和特征提取等特点，配准精确度可以达到亚像素级。     

岩心三维图像修复算法

针对存在较大范围信息缺失的岩心三维图像,提出了一种基于样例的三维图像修复算法,采用三维空间结构的模板对缺失部分的结构和细节同时进行填补,通过等照度面的传播优先合成三维图像的结构;采用局部搜索与全局搜索相结合的匹配块搜索方式,缩小了匹配搜索范围,并保证了匹配的正确性。对多组岩样进行了实验,结果表明,该算法对于岩心的三维图像复原准确有效,保持了岩心三维图像空间结构的连续性、图像的细节特征以及孔隙微观结构的统计特性。     

基于互信息非刚性医学图像配准的方法

提出了一种基于互信息的对非刚性三维医学图像进行弹性配准的方法．用２Ｄ联合直方图法计算两幅图像重叠部分的图像灰度之间的互信息,使之最大化,从而实现两图像之间的全局仿射配准．然后将两幅图像的重叠部分均分成互为重叠的体积子块,再最大化每对对应体积子块图像灰度之间的互信息,实现每对对应子块的局部刚体配准,并将每个子块的中心作为一一对应的控制点．利用这些均匀分布的控制点对结合薄平板样条插值法实现图像的全局非刚性弹性配准．实验结果表明,该算法可以有效地实现三维图像全局弹性配准,但计算时间较长．     

三维多模医学图像配准系统的设计

在基于体素灰度的医学图像配准领域，采用全新的相关比相似性测度作为配准的测度准则，对多分辨率加速配准方案中涉及的几何变换选取、重采样、多分辨率体数据表达及最优化方法进行了设计分析。利用文中提出的多分辨率配准系统，对磁共振图像（MR）和CT、MR和正电子发射断层扫描（PET）临床医学图像进行配准，得到了较满意的效果，配准速度有了很大的提高。