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

1

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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改进Demons算法的非刚性医学图像配准 被引量：22

2

作者 张红颖 张加万 孙济洲 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第1期145-150,共6页

非刚性配准是医学图像处理的一个重要的研究方向。基于光流场模型的Demons算法由于仅依赖图像灰度梯度使图像变形,当缺乏梯度信息时图像的变形方向不能确定,因而容易造成误配准,且该算法只适合于单模态图像配准。本文针对最大互信息配... 非刚性配准是医学图像处理的一个重要的研究方向。基于光流场模型的Demons算法由于仅依赖图像灰度梯度使图像变形,当缺乏梯度信息时图像的变形方向不能确定,因而容易造成误配准,且该算法只适合于单模态图像配准。本文针对最大互信息配准方法在多模态刚性配准中的成功应用,提出了一种可用于多模态图像配准的改进Demons算法。该方法在原有驱动图像变形力的基础上,增加两幅图像间互信息对当前变换的梯度作为附加力作用,使浮动图像向两图像间互信息增大的方向变形,正确地配准图像。为避免陷入局部极值并提高算法的运行速度,该方法在多分辨率策略下实现。使用单模态、多模态图像分别进行实验来验证此算法,并与原始Demons算法进行比较,实验表明,该方法能够快速地产生准确的配准变换。 展开更多

关键词 医学图像 非刚性配准 图像配准 多模态图像 互信息梯度

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基于特征点Rényi互信息的医学图像配准 被引量：16

3

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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基于自由变形法的多模态医学图像的配准与融合 被引量：6

4

作者 何元烈 陈萍 +3 位作者 田联房 王立非 叶广春 毛宗源 《中国生物医学工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2006年第6期672-677,共6页

本研究提出了一种自动识别颈部PET-CT图像特征点的算法,它应用自由变形(FFD)方法以CT图像的特征点为参考使PET图像产生变形,再结合最大互信息法对颈部PET与CT图像进行非刚体配准,最后用改进的小波图像融合法把两者进行融合得出视觉效果... 本研究提出了一种自动识别颈部PET-CT图像特征点的算法,它应用自由变形(FFD)方法以CT图像的特征点为参考使PET图像产生变形,再结合最大互信息法对颈部PET与CT图像进行非刚体配准,最后用改进的小波图像融合法把两者进行融合得出视觉效果比较理想的融合图像。经实际计算得出的变形PET图像与对应CT图像的互信息量大于原始PET图像,并且最后用改进的小波图像融合法得出的融合图像的信息量比一般小波融合大,由此证明本研究所用方法是有效的。 展开更多

关键词 自由变形 非刚体配准 小波融合 最大互信息法 医学图像

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基于互信息的颅脑MR影像序列的三维配准 被引量：6

5

作者 王丽 孙丰荣 +4 位作者 王奕琨 刘炜 姜威 秦通 李新彩 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2011年第31期160-163,共4页

医学图像配准具有重要的临床应用价值,并一直是医学图像处理领域的热点研究问题。基于互信息的配准方法由于自动化程度高和配准精度高的优点而被广泛应用于三维医学图像配准;但是,也存在着数据量大、计算速度慢的问题。采用归一化互信... 医学图像配准具有重要的临床应用价值,并一直是医学图像处理领域的热点研究问题。基于互信息的配准方法由于自动化程度高和配准精度高的优点而被广泛应用于三维医学图像配准;但是,也存在着数据量大、计算速度慢的问题。采用归一化互信息测度,并将一种新的正交优化技术应用于颅脑MR影像序列的三维配准,旨在缩短处理时间。将该方法与使用传统优化算法的配准方法作了比较,实验结果表明,提出的方法能够显著提高配准速度,且不降低配准精度。 展开更多

关键词 医学图像配准 互信息 归一化互信息 阻尼正交表 多分辨率策略

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基于最大互信息的医学图像配准算法 被引量：7

6

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Powell算法与改进遗传算法的医学图像配准方法 被引量：11

7

作者 李超 李光耀 +1 位作者 谭云兰 徐祥龙 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2013年第3期640-644,共5页

针对基于互信息图像配准的局部极值问题,提出一种基于Powell算法与改进遗传算法结合的医学图像配准方法。该方法对标准遗传算法存在的收敛速度慢、易早熟、有可能导致误配的缺陷,提出了相应的改进策略;采用Logistic混沌映射生成迭代过... 针对基于互信息图像配准的局部极值问题,提出一种基于Powell算法与改进遗传算法结合的医学图像配准方法。该方法对标准遗传算法存在的收敛速度慢、易早熟、有可能导致误配的缺陷,提出了相应的改进策略;采用Logistic混沌映射生成迭代过程中的个体;运用基于小波变换的多分辨率分析策略,采用混合优化算法在图像的最低分辨率层进行全局优化,以全局最优值,结合Powell算法完成医学图像配准。实验结果表明,所提方法可有效避免优化算子陷入局部极值,并提高了配准速度;相对于纯Powell方法和未改进的遗传算法,配准的精确度和性能更好。 展开更多

关键词 互信息 POWELL算法 改进遗传算法 医学图像配准 LOGISTIC混沌映射

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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

8

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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医学图像配准中的一种互信息快速计算方法 被引量：4

9

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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改进头脑风暴优化算法与Powell算法结合的医学图像配准 被引量：9

10

作者 梁志刚 顾军华 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2018年第9期2683-2688,共6页

针对现有医学图像配准算法精度较差、易陷入局部极值和收敛速度慢的问题,结合多分辨率分析,提出改进头脑风暴优化(MBSO)算法与Powell算法结合的图像配准算法。MBSO算法通过改变个体生成方式调节参与局部和全局搜索的个体比例,应用可变... 针对现有医学图像配准算法精度较差、易陷入局部极值和收敛速度慢的问题,结合多分辨率分析,提出改进头脑风暴优化(MBSO)算法与Powell算法结合的图像配准算法。MBSO算法通过改变个体生成方式调节参与局部和全局搜索的个体比例,应用可变步长加强搜索能力,达到跳出局部最优和加速收敛的目的。首先,在低分辨率层利用MBSO算法进行全局搜索;然后,将搜索结果作为Powell算法的初始点在高分辨率层进一步搜索;最后,在原始图像层利用Powell算法搜索并定位全局最优值。与粒子群优化(PSO)算法、蚁群优化(ACO)算法、遗传算法(GA)与Powell算法结合算法相比,所提算法平均均方根误差分别减小了20.89%、30.46%和18.54%,平均配准时间分别缩短了17.86%、27.05%和26.60%,并且达到了100%的成功率。实验结果表明,所提算法具有很强的鲁棒性,能够快速、准确完成医学图像配准任务。 展开更多

关键词 医学图像配准 头脑风暴优化算法 POWELL算法 归一化互信息 多分辨率

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基于互信息和模拟退火——单纯形法的多谱段图像配准 被引量：5

11

作者 曹治国 汪勇 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2005年第17期65-67,92,共4页

不同传感器获得的图像往往没有进行空间配准,或需要融合的图像是传感器在不同时段获得的图像,因此在进行融合之前必须进行图像的配准。论文采用互信息作为相似性测度,同时针对互信息方法目标函数的局部极值问题,选用合适的直方图级数,... 不同传感器获得的图像往往没有进行空间配准,或需要融合的图像是传感器在不同时段获得的图像,因此在进行融合之前必须进行图像的配准。论文采用互信息作为相似性测度,同时针对互信息方法目标函数的局部极值问题,选用合适的直方图级数,以降低局部极值,并提出以改进的模拟退火——单纯形算法作为优化策略进行图像配准。实验证明该算法取得了较好的效果。 展开更多

关键词 图像配准 互信息 局部极值 模拟退火-单纯形法

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基于体素灰度3D多模医学图像配准中的相似性测度 被引量：2

12

作者 秦斌杰 庄天戈 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第7期942-944,共3页

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... 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 。 展开更多

关键词 体素灰度 3D多模医学图像 医学图像配准 相似性测度 相关比 互信息 图像处理

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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

13

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MMI的存在旋转的异类图匹配方法 被引量：2

14

作者 孙卜郊 周东华 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2006年第6期742-745,共4页

为了解决存在旋转的异类图匹配问题,在互信息(MMI,Maximum of Mutual Information)匹配方法的基础上,利用穷举法在参考图中找出实时图的对应匹配位置,并作为控制点,利用模型以及最小二乘方法找出两幅图像的对应关系。利用参考图的旋转... 为了解决存在旋转的异类图匹配问题,在互信息(MMI,Maximum of Mutual Information)匹配方法的基础上,利用穷举法在参考图中找出实时图的对应匹配位置,并作为控制点,利用模型以及最小二乘方法找出两幅图像的对应关系。利用参考图的旋转变换较好地解决了存在旋转的异类图匹配问题;把控制点理论应用于灰度匹配得到的匹配点;把景象匹配的新成果(MMI)用于解决旋转异类图匹配。仿真实验表明此方法可较好地解决存在旋转的异类图匹配问题。 展开更多

关键词 异类图 互信息 景象匹配 坐标转换

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基于归一化互信息向量熵的多幅图像配准方法 被引量：1

15

作者 王广泰 胡顺波 +2 位作者 刘常春 邵鹏 杨吉宏 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2009年第22期172-174,248,共4页

提出了一种新的多幅图像配准方法,归一化互信息向量熵方法。这种方法先计算任意两幅图像间的联合概率分布,然后根据联合概率分布计算它们间的归一化互信息,把所有两幅图像组合得到的归一化互信息组成一个向量,最后计算该归一化互信息向... 提出了一种新的多幅图像配准方法,归一化互信息向量熵方法。这种方法先计算任意两幅图像间的联合概率分布,然后根据联合概率分布计算它们间的归一化互信息,把所有两幅图像组合得到的归一化互信息组成一个向量,最后计算该归一化互信息向量的熵。最大熵对应最佳配准位置。通过对人体脑部图像的刚体配准实验,从函数曲线、计算时间和配准精度方面,对新方法和其它三种方法进行了分析和比较。实验结果表明,新提出的方法可以提高配准精度、减少配准时间。 展开更多

关键词 医学图像配准 归一化互信息向量 联合概率分布 熵

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模糊互信息配准准则的理论和实验分析 被引量：2

16

作者 王海南 郝重阳 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2006年第19期20-22,共3页

从图像配准的模糊性出发,在图像配准中考虑图像的灰度相关性,结合了图像的空间信息。在配准准则中引入图像配准的灰度相关系数,提出了基于模糊互信息的配准准则。实验表明,模糊互信息函数比互信息函数具有更少的局部极值点和更好的优化... 从图像配准的模糊性出发,在图像配准中考虑图像的灰度相关性,结合了图像的空间信息。在配准准则中引入图像配准的灰度相关系数,提出了基于模糊互信息的配准准则。实验表明,模糊互信息函数比互信息函数具有更少的局部极值点和更好的优化特性。 展开更多

关键词 互信息 医学图像配准 配准准则 模糊互信息

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基于霍特林变换的三维医学图像快速配准算法 被引量：1

17

作者 卢振泰 张明慧 陈武凡 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2007年第5期15-17,共3页

提出了一种新的基于霍特林变换的三维医学图像快速配准算法,这是将数据压缩技术用于图像配准的一种创新性尝试。传统的基于灰度的方法需要考虑整个三维数据的灰度信息,计算复杂度大,无法满足临床需要。论文将Otus算法与互信息量技术相... 提出了一种新的基于霍特林变换的三维医学图像快速配准算法,这是将数据压缩技术用于图像配准的一种创新性尝试。传统的基于灰度的方法需要考虑整个三维数据的灰度信息,计算复杂度大,无法满足临床需要。论文将Otus算法与互信息量技术相结合提出了一种新的图像分割算法,用于提取待配准物体,从而得到物体的向量表示;然后通过霍特林变换的平移和旋转性质完成配准。实验结果表明此方法能准确,快速地处理图像刚性配准问题,特别适用于三维医学图像的配准。 展开更多

关键词 医学图像 霍特林变换 图像配准 互信息量

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基于互严格凹函数测度的医学图像配准新方法 被引量：1

18

作者 刘常春 胡顺波 俞梦孙 《中国生物医学工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2007年第2期231-237,共7页

为了提高医学图像配准的运算速度和增大配准的稳定区域,提出用严格凹函数取代互信息中的香农熵函数的方法,形成了互严格凹函数测度(NMi,i=1,2,…,6)。互信息只是互严格凹函数测度的一个特例。并提出一种新的判断配准好坏的标准——稳定... 为了提高医学图像配准的运算速度和增大配准的稳定区域,提出用严格凹函数取代互信息中的香农熵函数的方法,形成了互严格凹函数测度(NMi,i=1,2,…,6)。互信息只是互严格凹函数测度的一个特例。并提出一种新的判断配准好坏的标准——稳定区域和稳定区域宽度。通过试验比较得NM2、NM4、NM5互严格凹函数测度比互信息好,比I0.2和R0.2测度更好,即这三个测度的配准时间比互信息少,比I0.2和R0.2测度更少;三个测度配准的平均稳定区域宽度比互信息宽,比I0.2和R0.2测度更宽。最后用NM2测度进行多模态医学图像的非刚体配准试验,结果表明效果良好。 展开更多

关键词 互信息 严格凹函数 医学图像 配准

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利用高维互信息的多模态医学图像配准 被引量：4

19

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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基于互信息和改进PV插值算法的医学图像配准 被引量：4

20

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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