利用高维互信息的多模态医学图像配准 被引量：4

1

作者 胡永祥 汤井田 蒋鸿 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2007年第24期242-245,共4页

互信息相似性测度在多模态医学图像配准中获得了广泛的应用,然而其不足之处在于没用充分利用图像固有的空间信息。针对这一不足,提出了利用图像邻域信息的高维互信息配准方法。首先用图像像素及其邻域构成高维向量的集合,然后利用基于... 互信息相似性测度在多模态医学图像配准中获得了广泛的应用,然而其不足之处在于没用充分利用图像固有的空间信息。针对这一不足,提出了利用图像邻域信息的高维互信息配准方法。首先用图像像素及其邻域构成高维向量的集合,然后利用基于最近邻的熵估计法来估计集合的高维熵,并采用近似最近邻搜索算法来加快高维熵的计算。实验结果验证了新的相似性测度的有效性。 展开更多

关键词 高维互信息多模态医学图像图像配准

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基于轮廓特征点最大互信息的多模态医学图像配准 被引量：5

2

作者 火元莲 齐永锋 宋海声 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2008年第1期96-98,共3页

提出了一种基于轮廓特征点最大互信息的多模态医学图像配准方法,并将粒子群优化算法(PSO)和Powell算法相结合以一种组合的全局优化算法(PPSO)来求取最优配准变换参数。实验结果表明,该方法具有配准精度高、速度快、鲁棒性强等特点,是一... 提出了一种基于轮廓特征点最大互信息的多模态医学图像配准方法,并将粒子群优化算法(PSO)和Powell算法相结合以一种组合的全局优化算法(PPSO)来求取最优配准变换参数。实验结果表明,该方法具有配准精度高、速度快、鲁棒性强等特点,是一种有效地全自动配准方法。 展开更多

关键词 图像配准 互信息 PSO算法 POWELL算法 医学图像

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用分层互信息和薄板样条实现医学图像弹性自动配准 被引量：16

3

作者 冯林 张名举 +2 位作者 贺明峰 戚正君 滕弘飞 《计算机辅助设计与图形学学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第7期1492-1496,共5页

提出了一种基于分层互信息和薄板样条自动确定标记对应点的选取方法,将图像按照由粗到精的原则,将每个图像分成若干个对应子块进行配准后,在每个子块图像中按照一定规则选取两个对应点,实现图像弹性自动配准·实验结果表明,该方法... 提出了一种基于分层互信息和薄板样条自动确定标记对应点的选取方法,将图像按照由粗到精的原则,将每个图像分成若干个对应子块进行配准后,在每个子块图像中按照一定规则选取两个对应点,实现图像弹性自动配准·实验结果表明,该方法是一种理想的非刚性图像自动配准方法· 展开更多

关键词 自动配准 薄板样条 互信息 医学图像 弹性 分层 选取方法 自动确定 配准方法 对应点 非刚性 子块

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基于经验模式分解和互信息的多模态图像配准 被引量：8

4

作者 苑津莎 赵振兵 +2 位作者 高强 丁杰 刘蒙 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第10期2076-2081,共6页

基于互信息的配准方法是目前多模态图像配准研究中的热点。提出了一种基于经验模式分解后剩余图像和互信息的多模态图像配准方法。首先通过理论分析得出通过求解剩余图像之间的变换参数即可获得原始图像之间的变换参数,从而论证了二维... 基于互信息的配准方法是目前多模态图像配准研究中的热点。提出了一种基于经验模式分解后剩余图像和互信息的多模态图像配准方法。首先通过理论分析得出通过求解剩余图像之间的变换参数即可获得原始图像之间的变换参数,从而论证了二维经验模式分解(BEMD)应用于多模态图像配准的可行性,然后给出了图像配准方法的实现步骤。典型多模态图像配准实验结果表明此方法与传统互信息法和基于小波分解结合互信息的方法相比,旋转角度估计误差可以降低1个数量级,缩放参数的估计误差也有很大降低。表明该方法获得了更高的配准精度。 展开更多

关键词 经验模式分解 剩余图像 互信息 图像配准 多模态图像

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基于特征点Rényi互信息的医学图像配准 被引量：16

5

作者 赵海峰 陆明 +2 位作者 卜令斌 孙登第 罗斌 《计算机学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第6期1212-1221,共10页

针对医学图像配准有鲁棒性强、准确性高和速度快的要求,文中提出一种基于特征点Rényi互信息的医学图像配准算法.起初从模板图像与待配准图像中依次提取出多尺度特征点,其次使用其空间坐标计算特征点Rényi互信息目标函数,实现... 针对医学图像配准有鲁棒性强、准确性高和速度快的要求,文中提出一种基于特征点Rényi互信息的医学图像配准算法.起初从模板图像与待配准图像中依次提取出多尺度特征点,其次使用其空间坐标计算特征点Rényi互信息目标函数,实现图像配准.该算法有效地避免了多模噪声图像间的灰度差异影响,减少了待处理的数据量,同时使用Rényi互信息来消除目标函数所受的局部极值的影响,进一步提高了配准精度.实验证明该算法适于单模和多模医学图像配准,速度较快、精度高、鲁棒性强,是一种有效的自动配准方法,并且具有较好的临床应用价值. 展开更多

关键词 医学图像配准 尺度空间特征点 Rényi互信息

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基于形状特征点最大互信息的医学图像配准 被引量：44

6

作者 周永新 罗述谦 《计算机辅助设计与图形学学报》 EI CSCD 北大核心 2002年第7期654-658,共5页

定义了基于形状特征点的互信息计算公式 ,提出区域增长结合动态聚类算法的形状特征点提取方法 .在使形状特征点互信息最大化完成医学图像配准的过程中 ,引入人机交互 ,缩短了优化过程 ,避免了局部极值 .提出的配准策略具备临床实用性 。

关键词 形状特征点 互信息 医学图像配准 临床诊断 放射治疗 CT

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基于边缘特征点互信息熵的医学图像配准方法 被引量：7

7

作者 魏本征 甘洁 尹义龙 《数据采集与处理》 CSCD 北大核心 2018年第2期248-258,共11页

基于互信息熵的图像配准方法已经被广泛应用于医学图像配准中,为克服互信息配准方法的不足,结合图像空间结构信息,本文提出一种基于边缘特征点互信息熵的医学图像配准方法,设计了包括互信息熵、图像空间结构和形状特征点等多信息融合的... 基于互信息熵的图像配准方法已经被广泛应用于医学图像配准中,为克服互信息配准方法的不足,结合图像空间结构信息,本文提出一种基于边缘特征点互信息熵的医学图像配准方法,设计了包括互信息熵、图像空间结构和形状特征点等多信息融合的配准新测度。算法首先采用改进的形态学梯度提取医学图像边缘轮廓;然后构造了以边缘区域特征和梯度信息为基础的特征点互信息能量函数,并通过最小化能量函数来获取配准参数;最后,结合梯度下降法优化策略,实现图像配准。实验研究表明,该方法在保证了配准精度的同时,配准速度较快、鲁棒性较好、综合性能优良,具有一定的临床推广价值。 展开更多

关键词 图像配准 医学图像 互信息熵 测度函数 边缘特征

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基于最大互信息的医学图像配准算法 被引量：7

8

作者 李靖宇 沈焕泉 +1 位作者 程燕 张淑丽 《中国介入影像与治疗学》 CSCD 2010年第3期325-327,共3页

本文提出一种新的基于轮廓提取和最大互信息理论的医学图像配准的算法。该算法克服了在配准过程中存在鲁棒性因素、出现误配情况及互信息单一的利用图像灰度信息的局限性,将边缘检测与互信息相结合,提高了原有算法的性能,可较准确地完... 本文提出一种新的基于轮廓提取和最大互信息理论的医学图像配准的算法。该算法克服了在配准过程中存在鲁棒性因素、出现误配情况及互信息单一的利用图像灰度信息的局限性,将边缘检测与互信息相结合,提高了原有算法的性能,可较准确地完成图像配准任务。本文并对提出的配准算法进行了Matlab仿真实验,对仿真结果进行分析。 展开更多

关键词 医学图像配准 边缘检测 最大互信息

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基于互信息非刚性医学图像配准的方法 被引量：9

9

作者 陈昱 庄天戈 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第9期1125-1127,共3页

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... 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． 展开更多

关键词 非刚体 互信息 图像处理 医学图像 配准

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医学图像配准中的一种互信息快速计算方法 被引量：4

10

作者 杜俊俐 邱道尹 +1 位作者 朱齐亮 黄心汉 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2008年第22期180-182,188,共4页

基于互信息的医学图像配准,可以达到亚像素级精度且无需提取图像的解剖特征,是一种高精稳健的配准方法。但其中频繁的互信息计算使配准速度很慢,不能满足临床的实时要求。提出一种基于统计直方图灰度压缩的互信息加速计算方法,能显著减... 基于互信息的医学图像配准,可以达到亚像素级精度且无需提取图像的解剖特征,是一种高精稳健的配准方法。但其中频繁的互信息计算使配准速度很慢,不能满足临床的实时要求。提出一种基于统计直方图灰度压缩的互信息加速计算方法,能显著减少灰度级,加快互信息计算,从而加快配准速度。实验表明,该方法能在不影响配准精度的前提下显著缩短配准时间。 展开更多

关键词 医学图像配准 互信息 灰度压缩

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基于FCN和互信息的医学图像配准技术研究 被引量：7

11

作者 曾安 王烈基 +1 位作者 潘丹 黄殷 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2020年第18期202-208,共7页

针对传统配准方法在进行三维多模态图像配准时存在收敛速度较慢、容易陷入极值等问题,提出一种基于全卷积神经网络(Fully Convolutional Networks,FCN)和互信息的配准方法。利用FCN模型提取二维图像深层特征并进行粗配准;将得到的配准... 针对传统配准方法在进行三维多模态图像配准时存在收敛速度较慢、容易陷入极值等问题,提出一种基于全卷积神经网络(Fully Convolutional Networks,FCN)和互信息的配准方法。利用FCN模型提取二维图像深层特征并进行粗配准;将得到的配准结果作为互信息算法的初始搜索点,从而使搜索范围缩小至全局最优解附近;利用互信息算法对参数进一步微调优化,得到最优三维配准结果。实验结果表明,在进行CT-MR图像配准时,所提方法不仅可以大幅度提升配准速度,还能有效避免局部收敛的情况,具有更高的准确性。 展开更多

关键词 全卷积神经网络 互信息算法 多模态 三维图像配准

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互信息医学图像配准研究与局部极值的克服 被引量：4

12

作者 徐东 李升辉 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2007年第3期217-219,238,共4页

研究了基于互信息的三维医学图像配准,并克服了的局部极值问题。改进了互信息和归一化互信息的公式,减小了计算量;对Powell算法的方向替换策略进行矫正,最大限度地保持原搜索方向;采用预设旋转量的方法有效解决了插值赝像局部极值问题... 研究了基于互信息的三维医学图像配准,并克服了的局部极值问题。改进了互信息和归一化互信息的公式,减小了计算量;对Powell算法的方向替换策略进行矫正,最大限度地保持原搜索方向;采用预设旋转量的方法有效解决了插值赝像局部极值问题。采用背景阈值策略,减小了互信息的计算区域,应用形态学方法,去除了PET图像的背景伪迹,使用了多分辨率策略,有效地提高了配准的速度。实验表明,用该改进的算法进行三维医学图像配准可以达到亚像素精度,且在速度上有了明显的提高。 展开更多

关键词 医学图像配准 归一化互信息 POWELL算法 插值赝像 形态学

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基于互信息和改进PV插值算法的医学图像配准 被引量：4

13

作者 曹洁 戴峻峰 《科学技术与工程》 2007年第23期6066-6069,共4页

基于体素的配准方法中最有效的就是最大互信息的配准方法;该方法在计算互信息的时候,采用部分体积插值计算联合直方图,这样就无法避免出现的局部极值,有可能导致误配准。文中提出了改进的部分体积插值方法,有效地避免陷入局部极值,减少... 基于体素的配准方法中最有效的就是最大互信息的配准方法;该方法在计算互信息的时候,采用部分体积插值计算联合直方图,这样就无法避免出现的局部极值,有可能导致误配准。文中提出了改进的部分体积插值方法,有效地避免陷入局部极值,减少误配率。 展开更多

关键词 医学图像 配准 PV插值 互信息

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基于灰度互信息和梯度相似性的医学图像配准及其加速处理 被引量：1

14

作者 陈伟卿 李冠华 +1 位作者 欧宗瑛 韩军 《智能系统学报》 2008年第6期498-503,共6页

研究基于归一化互信息的医学图像刚性配准算法,提出改进配准速度和改善配准精度的相应措施.配准处理包含3项主要计算处理,即空间变换、互信息计算以及优化搜索.针对不同计算处理分别研究了相应加速策略,提高其计算速度,实现三维体数据... 研究基于归一化互信息的医学图像刚性配准算法,提出改进配准速度和改善配准精度的相应措施.配准处理包含3项主要计算处理,即空间变换、互信息计算以及优化搜索.针对不同计算处理分别研究了相应加速策略,提高其计算速度,实现三维体数据的快速配准.并且,针对传统基于互信息测度配准方法未利用图像灰度空间分布信息,提出将灰度变化梯度相似性与互信息相结合的配准方法,从而进一步提高了配准算法的精度和鲁棒性.实验结果表明了算法的有效性. 展开更多

关键词 医学图像配准 互信息 加速方法 梯度相似性

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基于互信息与边缘互距离的医学图像配准 被引量：1

15

作者 胡顺波 刘常春 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2008年第6期36-38,共3页

提出了一种基于互信息与边缘互距离信息的医学图像配准新测度。该种测度既利用了待配准图像间的灰度互信息,又利用了图像边缘间的互距离均值和互距离方差空间信息,从而改进了互信息测度。实验证明这种测度得到的配准参数曲线光滑且峰值... 提出了一种基于互信息与边缘互距离信息的医学图像配准新测度。该种测度既利用了待配准图像间的灰度互信息,又利用了图像边缘间的互距离均值和互距离方差空间信息,从而改进了互信息测度。实验证明这种测度得到的配准参数曲线光滑且峰值尖锐,收敛范围宽,对图像大小有更强的鲁棒性,在图像互信息值一样的情况下,仍有辨识能力。 展开更多

关键词 互信息 边缘互距离 医学图像配准

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基于混合互信息和改进粒子群优化算法的医学图像配准方法 被引量：9

16

作者 史益新 邱天爽 +1 位作者 韩军 金声 《中国生物医学工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第1期1-7,共7页

为满足医学图像辅助诊断与治疗的需要,提出一种基于混合互信息和改进粒子群优化算法的医学图像配准方法。在每次迭代时,首先使用基于Renyi熵的改进粒子群优化算法对图像进行全局搜索,再使用基于Shannon熵的Powell算法对当前得到的最优... 为满足医学图像辅助诊断与治疗的需要,提出一种基于混合互信息和改进粒子群优化算法的医学图像配准方法。在每次迭代时,首先使用基于Renyi熵的改进粒子群优化算法对图像进行全局搜索,再使用基于Shannon熵的Powell算法对当前得到的最优解进行局部寻优。实验图像为60幅模拟图像和10幅临床图像,对70幅图像进行单模态和多模态的医学图像配准实验,所提出算法的单模态医学图像配准结果均达到亚像素级。在多模态医学图像配准实验中,采用5种性能指标,评价配准结果的质量。同3种医学图像配准算法进行比较,结果显示新算法除计算时间外,其他4项指标均为最优,MI指数、NMI指数和CC指数的均值分别为1.338 6、1.363 1和0.837 8。主观和客观分析显示,所提出算法在精确度和收敛速度方面均优越于其他配准算法。 展开更多

关键词 混合互信息 改进的粒子群优化算法 POWELL算法 医学图像配准

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基于3D-PCNN和互信息的3D-3D医学图像配准方法 被引量：6

17

作者 王观英 许新征 丁世飞 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2017年第A01期215-219,222,共6页

基于特征的配准方法配准精度低,基于互信息的配准方法虽然配准精度高但计算量大且易陷入局部极值。针对此问题,提出一种基于脉冲耦合神经网络(PCNN)和互信息的由粗到细的3D-3D医学图像配准方法。首先,将2D-PCNN模型扩展成能直接处理三... 基于特征的配准方法配准精度低,基于互信息的配准方法虽然配准精度高但计算量大且易陷入局部极值。针对此问题,提出一种基于脉冲耦合神经网络(PCNN)和互信息的由粗到细的3D-3D医学图像配准方法。首先,将2D-PCNN模型扩展成能直接处理三维图像的3D-PCNN模型。然后,采用Eckhorn简化输入部分方式对扩展的3D-PCNN模型进行简化,并用线性衰减阈值代替指数衰减阈值,降低了PCNN网络计算复杂度。为了自适应确定参数值,从待处理的三维图像的二维切片图像中随机选择一幅切片图利用二维参数优化方法求出2D-PCNN参数值,并将此参数值作为3D-PCNN的参数值。最后,后利用PCNN网络点火集群的平移、旋转、尺度缩放、扭曲等不变特性将各次迭代点火集群的几何重心作为特征点,实现图像粗配准,获得初始配准参数,将此粗配准参数结果作为基于互信息配准搜索算法的初始参数值,使得搜索始终围绕全局最优值附近进行,进一步微调细化参数,得到最终较高精度的配准结果。 展开更多

关键词 医学图像配准 脉冲耦合神经网络 互信息 三维图像配准 3D-PCNN

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基于互信息多步骤优化的医学图像配准 被引量：5

18

作者 施颖琦 顾力栩 《计算机工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第22期187-188,205,共3页

提出了一种新的基于互信息(Mutual Information,MI)的多步骤优化的配准方法。计算输入图像的梯度值,减少了图像的内在信息而使轮廓更为清晰。设计了多步骤的配准框架,优化了配准的收敛过程,使用完整的图像进行有限次的传统配准方法的微... 提出了一种新的基于互信息(Mutual Information,MI)的多步骤优化的配准方法。计算输入图像的梯度值,减少了图像的内在信息而使轮廓更为清晰。设计了多步骤的配准框架,优化了配准的收敛过程,使用完整的图像进行有限次的传统配准方法的微调,以实现高精度。为了验证该方法的有效性,分别使用单模、多模和时间序列的方法对临床医学数据进行了实验,与传统的MI配准方法相比,基于互信息的多步骤优化的配准方法具有更高的有效性和精确度。 展开更多

关键词 互信息 医学图像配准 梯度图像 多步骤优化

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加权熵互信息在医学图像配准中的应用 被引量：3

19

作者 朱圣权 赵海峰 罗斌 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2011年第16期207-210,共4页

基于互信息的医学图像配准方法具有自动化程度高、配准精度高等优点。采用部分体积插值法和香农熵计算得到的互信息,无法避免会出现一些局部极值,可能导致错误的配准。提出了一种用加权熵代替香农熵的互信息计算方法,并将其应用于图像... 基于互信息的医学图像配准方法具有自动化程度高、配准精度高等优点。采用部分体积插值法和香农熵计算得到的互信息,无法避免会出现一些局部极值,可能导致错误的配准。提出了一种用加权熵代替香农熵的互信息计算方法,并将其应用于图像配准实验。实验结果表明,该方法能够有效平滑互信息的局部极值,减少错误的医学图像配准。 展开更多

关键词 互信息 医学图像配准 部分体积插值法 加权熵

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基于P样条和局部互信息的非刚性医学图像配准 被引量：5

20

作者 汪军 梁凤梅 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2017年第8期2538-2541,共4页

针对互信息仅考虑两幅图像相应像素的灰度信息以及B样条变换模型存在形变场奇异点的问题,提出一种基于P样条和局部互信息的非刚性医学图像配准方法。该方法以局部互信息为相似性测度,采用P样条变换模型模拟待配准图像的几何形变,使用三... 针对互信息仅考虑两幅图像相应像素的灰度信息以及B样条变换模型存在形变场奇异点的问题,提出一种基于P样条和局部互信息的非刚性医学图像配准方法。该方法以局部互信息为相似性测度,采用P样条变换模型模拟待配准图像的几何形变,使用三次插值算法对图像像素进行赋值,结合对大规模参数优化效率高的LBFGS算法优化配准参数。较传统的B样条变换模型和互信息,提出的方法除计算时间外,其他三项指标更优,均方误差下降了89.25%,归一化互信息提高了11.04%,相关系数提高了5.64%。实验结果表明,该方法有效地提高了配准的精度。 展开更多

关键词 非刚性配准 医学图像 P样条 局部互信息 LBFGS优化算法

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