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《基于demons算法的非刚性配准的改进》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、2005年第2期信息技术TnformationTechuology基于demons算法的非刚性配准的改进杨庆雄(中国科学技术大学电子工程与信息科学系,合肥230027)摘要:实现了一种基于demons算法的医学图象非刚性配准方法,但是,传统的demons算法只能在小参量下实现非刚性配准,实验结果表明,当待配准图像旋转40度时,配准效果就很差了。通过可调滤波器来估算待匹配图象的旋转角度,实现在大参量条件下的基于demons算法的非刚性配准。关键词:非刚性配准;可调滤波器;三维医学图象;可视化中图分类号:TN911.73文献标识码:A文章编号:1009-2552(2005)02-0
2、019-03Implementationofnon-rigidregistrationbasedondemonsinconditionoflargeparametersYANGQingxiong(Dept.ofElec.Eng.&Info.Sci.,Univ.ofSci.&Tech.ofChina,Hefei230027,China)Abstract:Inthispaper,theimplementationandinvestigationofademons-basednon-rigidregistrationalgorithmdescribed,however,thetraditi
3、onalalgorithmcanonlyrealizetheregistrationintheconditionofsmallparameters.Ingeneral,themodelimagemandthesceneimagesshouldrelatedtoeachotherbythelargestrotationsofmultiplesoftwentyfivedegrees.Thisresearchwouldkeeponinvestigatingintothisfield,tryingtoforwardamethodofperformingimageregistrationbase
4、dondemonsintheconditionofbigparameters.Keywords:non-rigidregistration;steerablefilters;three-dimensionalmedicalimages;visualization0引言!=m-s(1)vs非刚性配准的概念早就提出来了,目前也已经dxdy=(,)是从m到s的速度场。另外的三vdtdt提出了很多种解决方法,但是算法的成熟性远低于刚性配准[1]。绝大部分的算法都只局限于实验室个参数s,m,s或者是已知的,或者是很容易计算实现,在临床中几乎没有应用。现阶段最有用的一出的。进一步可
5、得到种非刚性配准算法是Jean-PhilipeThirion提出的(m-s)sdemons-base算法[2],在概念上,它和19世纪(2)v=
6、
7、2Maxwell的思想实验很相近。实验是这样的,假设s一个密闭箱子中有一种气体,它由两种微粒组成,a但是,当
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9、∀0时,式(2)的定义变得很不s和b,中间由一片半渗透的隔膜隔开。这个隔膜允稳定。作为补偿,在分母部分增加一个分量,可得到:许具有一定速度的气体微粒穿过隔膜。Demon-(m-s)sbase算法和这个实验原理相似,它判断出待配准图=(3)v22像上各个象素点的运动方法,通过对各个象素点的
10、
11、+(m
12、-s)s移动来实现非刚性配准的。本文重点论述如何在大参量条件下,实现基于demons算法的医学图象非刚收稿日期:2004-08-12作者简介:杨庆雄(1981-),男,福建泉州人,2004年7月毕业于中国科性配准。学技术大学电子工程与信息科学系,现在德国亚琛工大攻读研究生学位,研究方向以网络通信及图象处理为主。1基于demon的非刚性配准的实现假设m是待配准图像,s是参考图像,可得到公式#19#计算出m上所有点的速度,而后就实现从m111∃1k1(∀)j∀j∀j∀j∀到s的配准。如果待配准图像m上点(x,y)的象素ee1e2∃eMk2(∀)=(8)值大于参考图像s上点(x,y)的
13、象素值,m图像上MMMMMj∀j∀j∀j∀点(x,y)将沿方向推进;反之-,沿方向推eNeN1eN2∃eNMkN(∀)ss进。更具体地说,假设m图像上点(x,y)的速度为若存在n,使an(r)=0,则(9)式盅的第n+1行应去掉,显然(8)与(7)中的an(r)无关。若适当选取(x,y)=(,!),那么经过配准,m图像上点(x,v∀1,∀2∃∀M可保证(8)式一定有解,所以满足(8)式的y)将移动到位置(x+,y+!)。f
