医学图像中TPS配准算法的FPGA实现研究
发布时间：2020-12-18 12:53
随着科学的进步和社会的发展,各种医学成像设备在医院投入使用,为病人临床诊断提供了丰富的影像资料。但是大部分的设备只能提供病患体单方面的信息,无法综合立体呈现其客观的病情,因此针对各种医学图像的图像处理和分析显得尤为重要。医学图像配准技术是医学图像处理的重要分支,其可以提高临床诊断的准确性和治疗水平,提高医疗资源的有效利用。薄板样条（Thin Plate Spline,TPS）算法在对非刚性图像配准时有可靠性高,精度高,平滑性好,鲁棒性好的特点,因此广泛应用于医学配准领域。本文主要研究在Zynq-7000上实现医学图像的TPS配准算法,首先研究TPS算法的理论知识,以及该算法的详细计算流程。熟悉该芯片的开发环境,叙述了 Linux的系统构建和编译环境以及相关指令。本文结合TPS算法的特点,采用串行与并行计算相结合的策略,充分发挥Zynq-7000芯片的优势。首先根据需求设计多种速率的AXI总线,由芯片内部的ARM计算有关系数,然后通过不同AXI总线传输到逻辑层,用于进行配准计算。在FPGA逻辑实现TPS算法是本文的重点,首先将所有浮点运算过程量化成定点,然后调用FPGA内部的IP-COR...
【文章来源】：广西大学广西壮族自治区 211工程院校
【文章页数】：80 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
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【参考文献】：
期刊论文
[1]基于薄板样条的快速插值人脸变形算法[J]. 彭延军,乔羽,王元红. 软件导刊. 2016(02)
[2]混合样条大尺度医学图像弹性配准算法研究[J]. 史悦,王阳萍,党建武. 计算机应用研究. 2016(03)
[3]基于特征点Rényi互信息的医学图像配准[J]. 赵海峰,陆明,卜令斌,孙登第,罗斌. 计算机学报. 2015(06)
[4]一种改进的非刚性医学图像配准算法[J]. 张静亚,王加俊. 计算机应用研究. 2015(04)
[5]基于改进光流场和尺度不变特征变换的非刚性医学图像配准[J]. 王婕妤,王加俊,张静亚. 电子与信息学报. 2013(05)
[6]医学图像配准算法研究[J]. 秦洪英. 计算机仿真. 2011(09)
[7]基于SURF和TPS的立体影像密集匹配方法[J]. 侯文广,吴梓翠,丁明跃. 华中科技大学学报(自然科学版). 2010(07)
[8]一种改进的SIFT算法及其在医学图像配准中的应用[J]. 柯杉,王博亮,黄晓阳. 厦门大学学报(自然科学版). 2010(03)
[9]薄板样条函数在空间数据插值中的应用[J]. 杜国明,贾良文. 计算机工程与应用. 2009(36)
[10]薄板样条插值的改进及其在图像配准中的应用[J]. 刘茹焕,王博亮,黄晓阳. 中国数字医学. 2009 (10)
博士论文
[1]医学图像配准的关键技术研究[D]. 刘薇.电子科技大学 2017
[2]图像配准的变分模型及数值方法研究[D]. 张锦.大连理工大学 2017
[3]非刚体医学图像配准技术研究[D]. 张静亚.苏州大学 2015
[4]医学图像配准中相似性测度的研究[D]. 张娟.南方医科大学 2014
[5]基于特征的医学图像配准中若干关键技术的研究[D]. 彭文.浙江大学 2007
硕士论文
[1]基于特征点的非刚性医学图像配准算法的研究与应用[D]. 谷皓.哈尔滨工业大学 2017
[2]基于B样条和互信息的非刚性医学图像配准的研究与应用[D]. 汪军.太原理工大学 2017
[3]基于互信息测度和多分辨策略的医学图像配准研究[D]. 王栋栋.江苏大学 2017
[4]基于2D-3D图像非刚性配准方法的研究[D]. 钟涛.上海应用技术大学 2016
[5]医学图像配准的方法研究[D]. 刘益含.辽宁师范大学 2015
[6]非刚性医学图像配准算法研究[D]. 王婕妤.苏州大学 2013
[7]基于CT图像的肺部轮廓非刚性配准方法[D]. 张春生.哈尔滨工业大学 2012
[8]非规则厚/薄板样条有限点法及子域法的研究[D]. 蒋明学.广西大学 2012
[9]基于改进SIFT特征的医学图像非刚性配准算法研究[D]. 吕丹.东北大学 2010
[10]非刚性医学图像配准方法的研究与实现[D]. 陈国琳.南京理工大学 2009
本文编号：2924031
【文章来源】：广西大学广西壮族自治区 211工程院校
【文章页数】：80 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图３＿１系统框图??Ｆｉｇ．?３￣１?Ｓｙｓｔｅｍ?ｂｌｏｃｋ?ｄｉａｇｒａｍ??１．处理器系统（ｐｓ）主要性能如下：??１）处理器单元??
ＺｅｄＢｏａｒｄ是基于Ｘｉｌｉｎｘ?Ｚｙｎｑ－７０００?ｓｏｃ芯片，专为社区用户及科研教学人员定??制的低成本开发板。该幵发板功能齐全，有很多扩展接口使用户可以很方便地访问处理??系统和可编程逻辑，也可以连接各种外设及测试功能。图３－２为ＺｅｄＢｏａｒｄ的结构框图：??４．＊＊＊?ｘｉ??■＊?＾―？?ＱＳＰＩ?ＰＷＯＤ?蜻－－！－－？｜??奇、＝６＂?＾??ｇ；纖認，｜?＾＂＾１１?ＦＵＣ＜ＰＣ??ＷＳ８?ＵＳＳＯＴＣ??ＯＴＧ?＂２?咖―二Ｔ二ｔ??ｓｏ?ＦＬｊＵｓｏ?２?〇■?ＢＳＳＢ?５—＞??ｉ—Ｊ?Ｓ?ｆｅ－?＿＾广＊？?…??ｆ，２ｓｍｃ〇?竺ｔＳ??２＾００－?．．ｒ－ＰＳ．ＧＰＯ?〇?”，：＿??■｜?ｈｏｍｉ－＾—＊?ＪＳｉ．?－｜?＾?ｎＳｌｉＯｕ．??＾－ｓｔＳ＊＾００＂?Ｉ?Ｉ?＝??①?０ＬＨ３?４－４—？?１２？＊？ＯＵＥＤ?Ｄ＾Ｊｔｏｙ??Ｒ９Ｍ＜?ｇ?ＰＳ．ＲＳ７?在?ＤＯＮＥ?＾￣ＤＯ？ＬＥＤ??３３ＭｈＩ?轉?＿＾ＰＳ．ＣｔＫ?ｆ?ＰＨＯＯ＾—ｇ?Ｐ？〇Ｇ??给?ＧＰＫＷＰ／ＶＮ?－４－４－?ＸＡＤＣ??呂?ＪＴＡＧ?ｃＴ｜?ＰｗｎｗｙＪＴＡＧ??＾?ＧＣＵ＜?Ｗ—轉?，叫??ＺＹＮＱ?ＸＣ７Ｚ０２０－ＣＬＧ４８４??图３－２?ＺｅｄＢｏａｒｄ结构框图??Ｆｉｇ．３－２?ＺｅｄＢｏａｒｄ?ｂｌｏｃｋ?ｄｉａｇｒａｍ??ＺｅｄＢｏａｒｄ开发板的主要参数如下所述：??１）芯片型号：ＸｉｌｉｎｘＺｙｎｑＸＣ７Ｚ０２０－ｌＣＬＧ４８４
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【参考文献】：
期刊论文
[1]基于薄板样条的快速插值人脸变形算法[J]. 彭延军,乔羽,王元红. 软件导刊. 2016(02)
[2]混合样条大尺度医学图像弹性配准算法研究[J]. 史悦,王阳萍,党建武. 计算机应用研究. 2016(03)
[3]基于特征点Rényi互信息的医学图像配准[J]. 赵海峰,陆明,卜令斌,孙登第,罗斌. 计算机学报. 2015(06)
[4]一种改进的非刚性医学图像配准算法[J]. 张静亚,王加俊. 计算机应用研究. 2015(04)
[5]基于改进光流场和尺度不变特征变换的非刚性医学图像配准[J]. 王婕妤,王加俊,张静亚. 电子与信息学报. 2013(05)
[6]医学图像配准算法研究[J]. 秦洪英. 计算机仿真. 2011(09)
[7]基于SURF和TPS的立体影像密集匹配方法[J]. 侯文广,吴梓翠,丁明跃. 华中科技大学学报(自然科学版). 2010(07)
[8]一种改进的SIFT算法及其在医学图像配准中的应用[J]. 柯杉,王博亮,黄晓阳. 厦门大学学报(自然科学版). 2010(03)
[9]薄板样条函数在空间数据插值中的应用[J]. 杜国明,贾良文. 计算机工程与应用. 2009(36)
[10]薄板样条插值的改进及其在图像配准中的应用[J]. 刘茹焕,王博亮,黄晓阳. 中国数字医学. 2009 (10)
博士论文
[1]医学图像配准的关键技术研究[D]. 刘薇.电子科技大学 2017
[2]图像配准的变分模型及数值方法研究[D]. 张锦.大连理工大学 2017
[3]非刚体医学图像配准技术研究[D]. 张静亚.苏州大学 2015
[4]医学图像配准中相似性测度的研究[D]. 张娟.南方医科大学 2014
[5]基于特征的医学图像配准中若干关键技术的研究[D]. 彭文.浙江大学 2007
硕士论文
[1]基于特征点的非刚性医学图像配准算法的研究与应用[D]. 谷皓.哈尔滨工业大学 2017
[2]基于B样条和互信息的非刚性医学图像配准的研究与应用[D]. 汪军.太原理工大学 2017
[3]基于互信息测度和多分辨策略的医学图像配准研究[D]. 王栋栋.江苏大学 2017
[4]基于2D-3D图像非刚性配准方法的研究[D]. 钟涛.上海应用技术大学 2016
[5]医学图像配准的方法研究[D]. 刘益含.辽宁师范大学 2015
[6]非刚性医学图像配准算法研究[D]. 王婕妤.苏州大学 2013
[7]基于CT图像的肺部轮廓非刚性配准方法[D]. 张春生.哈尔滨工业大学 2012
[8]非规则厚/薄板样条有限点法及子域法的研究[D]. 蒋明学.广西大学 2012
[9]基于改进SIFT特征的医学图像非刚性配准算法研究[D]. 吕丹.东北大学 2010
[10]非刚性医学图像配准方法的研究与实现[D]. 陈国琳.南京理工大学 2009
本文编号：2924031
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