基于sift特征点描述子的腹腔镜图像配准研究

《基于sift特征点描述子的腹腔镜图像配准研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、学校代号10532学号S1209W318分类号TP391密级公开工程硕士学位论文基于SIFT特征点描述子的腹腔镜图像配准研究学位申请人姓名周九江培养单位电气与信息工程学院导师姓名及职称毛建旭副教授段峰高工学科专业电子与通信工程研究方向数字图像处理论文提交日期2015年4月20日学校代号：10532学号：S1209W318密级：公开湖南大学硕士学位论文基于SIFT特征点描述子的腹腔镜图像配准研究学位申请人姓名：周九江导师姓名及职称：毛建旭副教授段峰高工培养单位：电气与信息工程学院专业名称：电子与通信工程论文提交日期：2015年4月20日论文答辩日期：2015年5月24日答辩委员会主

2、席：黎福海教授TheResearchonLaparoscopicImageRegistrationBasedonSIFTFeaturePointDescriptorbyZHOUJiujiangB.E.(HuaqiaoUniversity)2012AthesissubmittedinpartialsatisfactionoftheRequirementsforthedegreeofMasterofEngineeringinElectronics&CommunicationEngineeringintheGraduateSchoolofHunanUniversitySuperviso

3、rAssociateProfessorMAOJianxuSeniorEngineerDUANFengApril,2015湖南大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加标注引用的内容外，本论文不包含任，何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡＾１。献的个人和集体，均己在文中＾＞明确方式标明本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。－王＾：：年作者签名曰期）曰也￡／月Ｉｊ句｝＞古学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规

4、定，同意学校保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权湖南大学可ｔｕ将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于１、□。保密，在年解密后适用本授权书２、不保密团。＂＂（请在上相应方框内打Ｖ）作者签名，日期：咬年＾月１日导师签名：遍曰期炸＾月曰ｉｙ圭养Ｉ基于SIFT特征点描述子的腹腔镜图像配准研究摘要随着现代医疗技术的发展，各种成像技术及信息科学技术不断被应用到医学治疗过程中，其中计算机辅助手术(Computer-as

5、sistedsurgery,CAS)技术在临床诊断和治疗等方面的应用越来越广泛。为了达到减少病人痛苦以及更加快速直观地为外科医生提供目标区域病灶变化情况等目的，CAS技术集中了医学影像学、精密器械技术、计算机科学技术等领域的成就，极大地方便了外科医生的临床操作并提高了诊断和治疗的效率。在手术导航过程中，图像配准技术作为作为其中的重要组成部分一直都是各国研究人员重点关注的内容之一，它对于手术场景表面的立体重建、手术器械和病灶区域的实时准确跟踪、改善传统外科手术中的视觉效果等导航过程中的关键环节具有重要的支撑作用。因此如何提高配准速度和准确率成为CAS技术中的一个重要问题。论文以腹腔

6、镜单目视觉序列图像为研究对象，针对腹腔镜图像配准过程中存在的匹配时间过长和配准准确率有待提高的问题分别提出了基于Radon变换的降维特征描述向量和基于欧氏距离的加权描述符相似性测度算法。本文的主要研究内容如下：1.详细阐述了图像配准技术的基本理论和常用方法，并对特征提取、特征匹配过程中的相似性度量准则、搜索空间和搜索策略、误匹配点剔除、空间变换模型建立和重采样插值运算等配准过程进行了分析；然后重点介绍了Moravec、Harris、SUSAN、SIFT四种经典特征提取算子的原理并在已有试验数据基础上进行了对比分析，最后得出SIFT算子对尺度缩放、光照变化和旋转变换等具有较强不变性

7、以及良好的鲁棒性和抗噪性。2.针对传统SIFT算法匹配时间过长的的问题，提出了基于Radon变换的降维特征描述子。该描述子根据特征点邻域梯度的主方向确定积分方向并采用合适的积分函数等效代替特征点邻域梯度高斯模糊权值的变化，将图像矩阵沿30个不同方向的积分值组成新的特征向量代替原来的128维特征描述符，降低了算法的计算复杂度。3.针对特征匹配准确率有待提高的问题，提出了基于欧氏距离的联合关键点特征信息和灰度统计信息的描述符相似性测度方法。该方法首先使用二维图像熵来表征特征点邻域内灰