心脏磁共振时间序列图像配准及混合优化算法①-计算机系统应用.PDF

2009 年 第 10 期 计 算 机 系 统 应 用 ① 心脏磁共振时间序列图像配准及混合优化算法 Registration of Heart FMRI Time-Series Images and the Hybrid Optimization Algorithm 刘 露 张小锋 (南昌航空大学 计算机学院 江西 南昌 330063) 摘 要： 由于光系统的焦深是有限的，由心脏非平面运动和曲面弧度造成的大多数误差是有限的,因此首先建立 心脏的准刚体模型，以互信息作为相似性测度迭代有哪些信誉好的足球投注网站，利用主轴矩方法粗配准，再采用 powell 和 SA 优化算法相结合的混合优化算法进行细配准。试验结果表面不仅能够达到亚像素精度，而且能有效 防止陷入局部极值。 关键词： 互信息 磁共振 心脏图像配准 主轴矩 模拟退火 powell 1 引言 清晰轮廓的胸腹部器官的配准算法研究，由于其需求 [5] 心脏 MRI 图像是心脏分析诊断的重要辅助工具。 迫切性而成为了当前的研究热点 。 人们通过心脏磁共振成像可以获取心脏的生理活动和 本文主要研究基于互信息的心脏灌注磁共振图像 病理状况等重要医学信息。利用磁共振成像方法，在 的配准。首先运用主轴矩方法对 MRI 图像进行粗匹配， 一个或多个同一解剖层面形成反映心脏功能的图像。 这样可以避免那些远离全局最优点的局部极值。采用 对这些图像进行分析，提取有关的功能信息，找到能 无需计算梯度的 powell 直接有哪些信誉好的足球投注网站算法优化和有效的 够体现生理状态的区域或特征点——心脏感兴趣区， 全局优化算法—模拟退火算法相结合对图像再进行细 然后将这些区域在空间上完全对准。由于被测试者不 配准。实验步骤是先对手动变换的 MRI 图像进行配准， 可避免的存在心脏运动以及其他成像因素的影响，使 实验表面精度达到了亚像素并且有效的避免了优化陷 得这些图像上相应的点对应的解剖位置不能完全吻 入局部极值，然后把该方法应用于心脏 fMRI 时间序列 合，往往会造成虚假的功能信号。因此就需要对图像 图像上。 序列进行对准处理，使得每帧图像的对应点在空间上 达到一致。这就是医学图像的配准处理。目前图像配 2 配准原理与算法 准方法大致可以分