本文關(guān)鍵詞：k-t加速的心臟核磁共振成像中的圖像配準方法研究

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【摘要】：核磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging,MRI)技術(shù)作為心腦血管疾病的檢測方法之一,由于其在心臟功能檢查方面的優(yōu)勢,受到了越來越多的關(guān)注。但是由于人體生理和物理的局限性,在同一時刻只能采集到圖像的一個傅里葉編碼系數(shù),所以成像速度較慢。大量研究致力于提高核磁共振成像的速度,基于k-t的成像技術(shù)比如k-t SENSE和k-t PCA,利用成像序列在時間維度上的冗余性,能夠?qū)⒉蓸蛹铀俦忍岣叩?倍以上。由于它們利用成像序列的時間冗余性,對成像對象的運動特別敏感,不能移除運動導致的偽影,從而造成重構(gòu)圖像在空間域的模糊。為了使得標準的基于k-t的成像技術(shù)能夠運用于成像對象具有較大運動的場合,以提高MRI技術(shù)的適用性,給出了一種改進的圖像配準方法,通過多步配準過程來獲取心臟的運動信息。在提取心臟局部圖像序列方面,利用心臟核磁共振圖像的特點,先對圖像序列求標準差,再對求得的標準差圖像運用圖像分割的方法獲取區(qū)域最大的部分即為心臟部分;在具體配準時,選擇基于互信息的相似性度量函數(shù)、雙線性插值的插值算法以及One Plus One Evolutionary的優(yōu)化方法,將心臟的運動近似成仿射變換,采用多步仿射變換模型的配準方法依次進行平移變換、剛體變換和仿射變換,從粗到精地完成配準過程;最后針對圖像序列的配準,采用相鄰的兩幅圖像兩兩配準,求出一系列變換關(guān)系,然后從前往后依次替換成與第一幅圖像的變換關(guān)系,根據(jù)變換關(guān)系便可得到配準后的圖像序列。通過理論分析和實驗結(jié)果表明,多步仿射變換模型的配準方法能在一定程度上獲取心臟的運動信息并且比傳統(tǒng)的仿射變換模型配準方法精度更高。
【關(guān)鍵詞】：圖像配準 核磁共振成像 互信息 圖像序列 仿射變換
【學位授予單位】：武漢工程大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：R445.2;TP391.41
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 第1章 緒論11-17
• 1.1 研究背景與意義11-12
• 1.2 國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀12-14
• 1.3 主要研究內(nèi)容和章節(jié)安排14-17
• 第2章 圖像配準基礎(chǔ)介紹17-29
• 2.1 圖像配準的基本概念與原理17-18
• 2.2 常用的空間變換模型18-20
• 2.2.1 平移變換18
• 2.2.2 剛體變換18-19
• 2.2.3 相似變換19
• 2.2.4 仿射變換19-20
• 2.2.5 投影變換20
• 2.2.6 多項式變換20
• 2.3 圖像配準的方法20-26
• 2.3.1 基于灰度信息的配準方法21-24
• 2.3.2 基于特征的配準方法24-26
• 2.4 本章小結(jié)26-29
• 第3章 圖像配準算法設(shè)計29-51
• 3.1 提取心臟局部圖像序列31-37
• 3.1.1 圖像去噪31-33
• 3.1.2 圖像分割33-34
• 3.1.3 提取方法34-37
• 3.2 確定圖像配準關(guān)鍵步驟37-43
• 3.2.1 相似性度量38-39
• 3.2.2 幾何變換39
• 3.2.3 插值算法39-41
• 3.2.4 優(yōu)化方法41-43
• 3.3 多步仿射變換模型43-47
• 3.4 圖像序列的配準47-49
• 3.5 本章小結(jié)49-51
• 第4章 實驗結(jié)果與分析51-59
• 4.1 實驗環(huán)境51
• 4.1.1 實驗數(shù)據(jù)51
• 4.1.2 實驗實施平臺51
• 4.2 實驗結(jié)果與分析51-59
• 4.2.1 測試圖像序列的配準結(jié)果比較51-55
• 4.2.2 真實數(shù)據(jù)圖像的配準結(jié)果比較55-59
• 第5章 總結(jié)與展望59-63
• 5.1 本文工作總結(jié)59-60
• 5.2 未來工作展望60-63
• 參考文獻63-67
• 攻讀碩士期間已發(fā)表的論文67-69
• 致謝逡逑69

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