光学分子影像手术导航系统中图像融合算法研究-论文.pdf

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1、第203714卷年第83月期浙江师范大学学报(自然科学版)V01．37．No．3JournalofZhejiangNormalUniversity(Nat．Sci．)Aug．2014文章编号：1001-5051(2014)03-0280-08光学分子影像手术导航系统中图像融合算法研究徐同花，赵建民，朱信忠，迟崇巍，叶津佐(1．浙江师范大学数理与信息工程学院，浙江金华321004；2．中国科学院自动化研究所，北京100190)摘要：手术中肿瘤的精确定位一直是国际上的研究热点及挑战性问题．对光学分子影像手术导航系统中的图像融合算法进行了研究，对图像数据进

2、行预处理后，利用梯度信息确定荧光图像兴趣点，缩小配准点的搜索区域．配准过程采用穷尽搜索策略，以平均绝对差(MAD)、均方差(MSD)和归一化积相关(NPROD)作为相似性度量，并利用域法修正的方法对兴趣点坐标进行修正，避免了因兴趣点过度偏离图像中心而导致配准失败．该算法将32组图像数据的平均配准时间从原始算法的539．384S缩短到43．2006S(MAD)，46．6853S(MSD)及85．9786s(NPROD)．采用这3种相似性度量算法的融合效果均优于原始算法．关键词：手术导航；图像融合；图像配准；相似性度量中图分类号：TP391文献标识码：A

3、ResearchonimagefusionalgorithminopticalmolecularimagingsurgicalnavigationsystemXUTonghHa。ZHAOJianmin，ZHUXinzhong。，CHIChongwei-YEJinzuo(1．CollegeofMathematics。PhysicsandInformationEngineering。ZhejiangNormalUnive=ity。．~nhuaZhejiang321004。China；2．InstituteofAutomation-ChineseAcade

4、myofSciences．Being100190，China)Abstract：Intraoperativepreciseiocalizationoftumorhadbeenaninternationalresearchhotspotandchalleng-ingissue．Theimagefusionalgorithminopticalmolecularimagingsurgicalnavigationsystemwasconducted．Preprocessedtheimagedata，gottheinterestpointoffluoresce

5、nceimagebyusingitsgradientinformationIthesearchregionofregistrationpointswasnarroweddown．Registrationprocessusedexhaustionsearchstrategy，MeanAbsoluteDeviation(MAD)。MeanSquareDeviation(MSD)andNormalizedProductCorrelation《NPROD)asthesimilaritymetrics。andthecoordinatesofinterestpo

6、intwerecorectedbythedomaincorec。tionmethodtoavoidregistrationfailurecausedbyexcessivedeviationoftheinterestpointsfromimagecenter．Thealgorithmshortenedtheaverageregistrationtimeof32setsofimagedatafrom539．384Sto43．2006S(MAD)。46．6853S(MSDJand85．9786S(NPROD)．Theimagefusioneffectofa

7、lgorithmusingthethreesimilaritymeasurewasfoundbetterthanthatoftheoriginalalgorithm．Keywords：surgicalnavigation；imagefusion；imageregistration；similaritymeasure收文日期：2013·10-22；修订日期：2014-01-02基金项目：国家自然科学基金资助项目(61272321；61272468)；浙江省新苗人才计划项目(2013R404056)作者简介：徐同花(1988一)，女，山东临沂人，硕士研究

8、生．研究方向：模式识别与图形处理．282浙江师范大学学报(自然科学版)2014链1．2图像预处理为了减小手术