影像導(dǎo)航手術(shù)(Image-guided surgery,IGS)通過(guò)可視化增加手術(shù)視野,以減小組織損傷風(fēng)險(xiǎn),提升病灶定位的準(zhǔn)確性和靶向性。它需要在術(shù)前獲取患者三維(three-Dimention,3D)圖像,在術(shù)中獲取患者二維(two-Dimention,2D)圖像,三維醫(yī)學(xué)圖像可以提供空間位置信息,從而確定病灶位置規(guī)劃手術(shù)過(guò)程,二維圖像能夠提供術(shù)中實(shí)時(shí)信息,以便對(duì)手術(shù)器械實(shí)時(shí)跟蹤和調(diào)整空間位置。因此IGS技術(shù)的關(guān)鍵是尋求術(shù)前三維圖像與術(shù)中二維圖像空間位置的變換關(guān)系,即2D/3D圖像配準(zhǔn)。在IGS系統(tǒng)中,配準(zhǔn)是在整個(gè)治療過(guò)程中保持的,因此提高圖像配準(zhǔn)的精度、實(shí)時(shí)性和魯棒性是當(dāng)前研究中需要解決的問(wèn)題。2D/3D配準(zhǔn)可以抽象為一個(gè)優(yōu)化問(wèn)題,包含相似性測(cè)度函數(shù)設(shè)計(jì)和優(yōu)化策略選擇。本文主要根據(jù)不同圖像信息對(duì)配準(zhǔn)的準(zhǔn)確性、時(shí)效性、魯棒性的影響開(kāi)展對(duì)2D/3D配準(zhǔn)算法的研究,著重研究基于灰度信息和特征信息來(lái)設(shè)計(jì)相似性測(cè)度函數(shù),并提出改進(jìn)算法。本文所提出的算法,均采用迭代優(yōu)化方法。具體研究工作如下:(1)研究基于灰度的2D/3D醫(yī)學(xué)圖像配準(zhǔn)算法,并實(shí)現(xiàn)基于歸一化互相關(guān)的配準(zhǔn)。針對(duì)歸一化互相關(guān)算法信息...

【文章頁(yè)數(shù)】：77 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖2-2基于特征信息配準(zhǔn)示意圖

第二章2D/3D醫(yī)學(xué)圖像配準(zhǔn)基礎(chǔ)11在學(xué)術(shù)研究中，基于內(nèi)部特征的方法已經(jīng)逐漸取代了基于外部標(biāo)記的方法，基于內(nèi)部特征最常用的三種方法是基于曲線、基于點(diǎn)和基于曲面。在基于曲面的配準(zhǔn)中，提取浮動(dòng)圖像的表面結(jié)構(gòu)信息與參考圖像的對(duì)應(yīng)表面進(jìn)行配準(zhǔn)。由于曲面可能會(huì)發(fā)生大變形，而曲面中可能會(huì)缺少....

圖2-3基于灰度信息配準(zhǔn)示意圖

電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文12像和參考圖像中同一坐標(biāo)位置的點(diǎn)當(dāng)做一一對(duì)應(yīng)的點(diǎn)，利用像素之間的相似性測(cè)度代替?zhèn)鹘y(tǒng)距離測(cè)度，從而定義術(shù)前3D圖像與術(shù)中2D圖像之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。圖2-3基于灰度信息配準(zhǔn)示意圖到目前為止，在2D/3D醫(yī)學(xué)圖像配準(zhǔn)的相關(guān)文獻(xiàn)中，研究最多的方法是基于數(shù)字重建影像....

圖2-4患者頭部圖像

電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文14確性滿足配準(zhǔn)精度要求。綜上所述，基于混合信息的圖像配準(zhǔn)方法結(jié)合基于灰度信息和基于特征信息兩種方法的特點(diǎn)，通過(guò)提取邊緣、輪廓等特征結(jié)合灰度信息來(lái)完成配準(zhǔn)，即通過(guò)基于特征信息的配準(zhǔn)算法來(lái)輔助基于灰度信息的配準(zhǔn)算法，在保證較高配準(zhǔn)精度的前提下減少配準(zhǔn)時(shí)間提高....

圖2-5光線投射方法圖示

第二章2D/3D醫(yī)學(xué)圖像配準(zhǔn)基礎(chǔ)15擬X光圖像，也可稱為合成X光圖像，如圖2-4所示，圖像(a)為根據(jù)患者CT圖像模擬的DRR圖像，圖像(b)為患者的真實(shí)X光圖像。最常用的投影方法是“光線投射”（ray-casting）算法[50][51]，并衍生出許多優(yōu)化版本。光線投射算法從比....

本文編號(hào)：3893856