基于迭代回归的2D/3D多模态医学图像配准

发布时间：2024-02-03 06:12

　　影像导航手术(Image-guided surgery,IGS)通过可视化增加手术视野,以减小组织损伤风险,提升病灶定位的准确性和靶向性。它需要在术前获取患者三维(three-Dimention,3D)图像,在术中获取患者二维(two-Dimention,2D)图像,三维医学图像可以提供空间位置信息,从而确定病灶位置规划手术过程,二维图像能够提供术中实时信息,以便对手术器械实时跟踪和调整空间位置。因此IGS技术的关键是寻求术前三维图像与术中二维图像空间位置的变换关系,即2D/3D图像配准。在IGS系统中,配准是在整个治疗过程中保持的,因此提高图像配准的精度、实时性和鲁棒性是当前研究中需要解决的问题。2D/3D配准可以抽象为一个优化问题,包含相似性测度函数设计和优化策略选择。本文主要根据不同图像信息对配准的准确性、时效性、鲁棒性的影响开展对2D/3D配准算法的研究,着重研究基于灰度信息和特征信息来设计相似性测度函数,并提出改进算法。本文所提出的算法,均采用迭代优化方法。具体研究工作如下:(1)研究基于灰度的2D/3D医学图像配准算法,并实现基于归一化互相关的配准。针对归一化互相关算法信息...

【文章页数】：77 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图2-2基于特征信息配准示意图

第二章2D/3D医学图像配准基础11在学术研究中，基于内部特征的方法已经逐渐取代了基于外部标记的方法，基于内部特征最常用的三种方法是基于曲线、基于点和基于曲面。在基于曲面的配准中，提取浮动图像的表面结构信息与参考图像的对应表面进行配准。由于曲面可能会发生大变形，而曲面中可能会缺少....

图2-3基于灰度信息配准示意图

电子科技大学硕士学位论文12像和参考图像中同一坐标位置的点当做一一对应的点，利用像素之间的相似性测度代替传统距离测度，从而定义术前3D图像与术中2D图像之间的对应关系。图2-3基于灰度信息配准示意图到目前为止，在2D/3D医学图像配准的相关文献中，研究最多的方法是基于数字重建影像....

图2-4患者头部图像

电子科技大学硕士学位论文14确性满足配准精度要求。综上所述，基于混合信息的图像配准方法结合基于灰度信息和基于特征信息两种方法的特点，通过提取边缘、轮廓等特征结合灰度信息来完成配准，即通过基于特征信息的配准算法来辅助基于灰度信息的配准算法，在保证较高配准精度的前提下减少配准时间提高....

图2-5光线投射方法图示

第二章2D/3D医学图像配准基础15拟X光图像，也可称为合成X光图像，如图2-4所示，图像(a)为根据患者CT图像模拟的DRR图像，图像(b)为患者的真实X光图像。最常用的投影方法是“光线投射”（ray-casting）算法[50][51]，并衍生出许多优化版本。光线投射算法从比....

本文编号：3893856