PET与MRI医学图像融合研究

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1、中图分类号!旦坌!UDC620硕士学位论文学校代码!Q§三三密级公珏PET与MRJ医学图像融合研究PET／MRIMedicalImageFusionResearch作学研学指论文答辩日期龙华飞计算机科学与技术数字图像处理信息科学与工程学院罗三定教授答辩委员会主席j鲤中南大学二。一三年五月名业向哪师姓专方氛教者科究完导原创性声明本人声明，所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了论文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得中南大学或其它单位的学

2、位或证书而使用过的材料。与我共同工作的同志对本研究所作的贡献均已在论文中作了明确的说明。作者签名：日期：型三年』月丑日学位论文版权使用授权书本人了解中南大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留学位论文并根据国家或湖南省有关部门规定送交学位论文，允许学位论文被查阅和借阅；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以采用复印、缩印或其它手段保存学位论文。同时授权中国科学技术信息研究所将本学位论文收录到《中国学位论文全文数据库》，并通过网络向社会公众提供信息服务。作者签名：导师签名翌整飙<，2一o／JEt／年』J月丑5Et导师

3、签名≥二乙期：年月1PET与M对医学图像融合研究摘要：多模态医学图像的配准及融合技术已广泛应用于临床诊断和治疗中，这是因为多模态图像可以提供更多图像细节信息。核磁共振成像—MRI是解剖性图像，它有较高的空间纹理信息。而正电子发射体层显像—_PET是一种功能性成像，它提供了人体生理代谢信息，但其空间解析度较低。本文研究了基于DICOM标准的PET与MRI图像融合技术，着重讨论了DICOM标准的解析及PET／MRI医学图像配准算法、融合算法。主要工作归纳如下：首先对DICOM标准的实际应用进行研究，详细地描述了DICOM标准的总体结

4、构及文件的格式，给出了DICOM文件属性和像素的解析、转换方法。然后描述了DICOM3．0格式与DIB格式转换及显示方法，研究了PET／MRI图像配准问题，即先对图像的灰度、增强、几何变换等预处理工作，再利用互信息图像对PET瓜偶I图像进行配准。最后详细分析了基于HIS色彩空间图像融合算法及基于视网膜模型图像融合算法的原理，并指出这两种算法在光谱及空间纹理效果的优劣。基于上述两种算法的特点，本文提出一种基于视网膜模型HIS融合算法技术来克服它们的不足，以达到协调的颜色和空间特性。并对传统的基于视网膜模型、HIS三角形模型、HIS

5、柱形模式、Brovey算法、离散小波变换和fiTrous小波变换的融合方法进行仿真实验，采用光谱相差法、平均梯度法和互信息法为评价标准对各种融合方法进行综合评价。实验结果表明：该算法能较好地保留原始图像的颜色、空间纹理特征，明显优于其他图像融合方法。论文最后对全文进行了总结，并对下一步的研究工作进行了展望。关键词：医学影像；图像融合；PET；MRI；DICOM分类号：TP391PET／MRIMedicalImageFusionResearchAbstract：Registrationandfusiontechnologyofmu

6、ltimodalitymedicalimagehavebeenwidelyusedinclinicaldiagnosisandtreatmentbecauseoftheMultimodalityimagesprovidingmoreinformationindetail．Magneticresonanceimaging—MRIisananatomicimagingmodalitythathasrelativelymorespatialtextureinformation．Positronemissiontomography—PE

7、Tisafunctionalimagingmodalitywhichrevealhumanphysiologicalandmetabolicinformation，butthespatialresolutionofPETispoor．ThispaperresearchesfusiontechnologyofPETandMRIimagesbasedonDICOMstandard．ItfocusesonDICOMstructureanalysis，medicalimageregistrationandfusionalgorithm．

8、Themainworkaresummarizedasfollows：FirMly,thepracticalapplicationofDICOMstandardisdiscussed，andthemainarchitectureandformatofDICOMst