快速数字影像重建的2维/3维医学图像配准

摘要：

目的 针对2D/3D医学图像配准过程中数字影像重建技术(DRR)生成图像和相似性程度测量两个步骤计算量大、耗时较长这一问题,提出了一种基于Bresenham直线生成算法改进的模式强度与梯度相结合的混合配准算法.方法 首先利用Bresenham直线生成算法原理改进传统光线投射算法(Ray-Casting),完成DRR图像的生成;其次模式强度与梯度相结合并引入多分辨率策略来降低相似性测度的计算复杂度;最终利用改进的鲍威尔优化算法对参数进行优化,完成整个配准过程.结果 实验结果表明,改进的混合配准算法与基于相关系数、互信息和模式强度的配准算法相比,配准效率大幅提升.模拟配准实验和临床配准实验完成时间分别为76.2 s和64.9s,比传统配准算法效率提升3～6倍.结论 提出的算法在保证配准精度和高鲁棒性的前提下,大幅度地提高了2D/3D医学图像配准算法的运算速度,可以满足临床上精确引导手术进行的实时性要求.

关键词：2D/3D配准、光线投射算法、Bresenham直线生成算法、改进的模式强度、多分辨率策略、改进的鲍威尔算法

所属期刊栏目：21

分类号：P237(摄影测量学与测绘遥感)

资助基金：国家自然科学基金项目61179019;内蒙古自治区高等学校科学研究项目NJZY145;内蒙古科技大学创新基金项目2014QDL045 National Natural Science Foundation of China61179019

在线出版日期：2016-03-01（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：69-77