医学图像配准的应用

第八章 医学图像的配准与融合

第一节 概述

一、医学图像配准与融合的应用背景

随着计算机技术的飞速发展，与计算机技术密切相关的医学成像技术也是日新月异。但是，各种成像技术和检查方法都有它的优势与不足，并非一种成像技术可以适用于人体所有器官的检查和疾病诊断，也不是一种成像技术能取代另一种成像技术，它们之间是相辅相成、相互补充的。如CT和X线机对骨等密度较高的组织能提供高清晰的图像，MRI对人体软组织的成像具有较高的分辨率，而PET和SPECT则能够提供人体组织或器官的功能性代谢的图像。成像原理的不同造成了某一种成像模式所能提供的图像信息具有一定的局限性，有时单独使用某一类图像难以获得正确的诊断结论。因此，为了提高诊断正确率，需要综合利用患者的各种图像信息。图像配准与融合技术为医学图像的综合利用提供了很好的技术手段。

根据医学图像所提供的信息，可将医学图像分为两大类：解剖结构图像（CT、MRI、X线图像等）和功能图像（SPECT，PET等）。这两类图像各有其优缺点：解剖图像以较高的分辨率提供了脏器的解剖形态信息，但无法反映脏器的功能情况。功能图像分辨率较差，但它提供的脏器功能代谢信息是解剖图像所不能替代的，这些信息是对疾病特别是肿瘤进行早期诊断的

图像配准算法阅读笔记

一．图像配准的基本概念

图像配准主要包括四个方面：特征空间、搜索空间、相似性度量和搜索策略。

1.1 特征空间

特征空间指参考图像与浮动图像中可用于配准的特征。特征空间包括：图像的灰度值、点、边缘、曲线、曲面、不变矩等。

1.2 搜索空间

搜索空间指在配准过程中对图像进行变换的范围及变换方式。

变换范围分为三类：全局的、局部的和位移场的。全局变换是指整幅图像的空间变换都可以用相同变换参数表示。局部变换是指在图像的不同区域可以有不同的变换参数，（通常在区域的关键点位置上进行参数变换，其他位置进行插值处理）。位移场变换是指对图像中的每一像素点独立地进行参数变换，通常使用一个连续函数来实现优化和约束。

变换方式分为两种形式：线性变换和非线性变换。线性变换包括刚体变换(Rigid Body Transformation)、仿射变换(Affine Transformation)和投影变换(Projective Transformation)。非线性变换一般使用多项式函数，如二次，三次函数及薄板样条函数，指数函数等表示。

1.3 相似性度量

相似性度量是衡量每次变换结果优劣的准则，用来对变换结果进行评估，为搜索策略提供下一步动作提供

本科毕业设计论文

本科毕业设计论文

题 目 红外与可见光图像配准

专业名称 自 动 化

学生姓名

指导教师

毕业时间 2014.06

本科毕业设计论文

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毕业 任务书

设计 论文

一、题目

红外与可见光图像配准

二、研究主要内容

选题来源于科研项目。红外与可见光图像由于相关性小，缺乏一致性特征，

因此配准的难度较大。针对红外与可见光图像配准的研究，拟采用基于特征的图像配准算法。配准算法中核心的部分在于特征的提取和特征的匹配两个部分。特征提取拟采用Harris角点或Susan角点检测算法，这两种算法稳定性好，也适合实时性场合需要。特征匹配阶段根据图像物理特性选择合适的匹配测度及匹配算法。最终实现一种自动、快速、较高性能的配准方法。

三、主要技术指标

1、开发

本科毕业设计论文

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题 目 红外与可见光图像配准

专业名称 自 动 化

学生姓名

指导教师

毕业时间 2014.06

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毕业 任务书

设计 论文

一、题目

红外与可见光图像配准

二、研究主要内容

选题来源于科研项目。红外与可见光图像由于相关性小，缺乏一致性特征，

因此配准的难度较大。针对红外与可见光图像配准的研究，拟采用基于特征的图像配准算法。配准算法中核心的部分在于特征的提取和特征的匹配两个部分。特征提取拟采用Harris角点或Susan角点检测算法，这两种算法稳定性好，也适合实时性场合需要。特征匹配阶段根据图像物理特性选择合适的匹配测度及匹配算法。最终实现一种自动、快速、较高性能的配准方法。

三、主要技术指标

1、开发

图文并茂的生动讲解怎样在ArcGIS中配准（TIF、JPEG）栅格图像并矢量化，清晰的步骤让你一看就会。

在ArcGIS中配准（TIF、JPEG）栅格图像并矢量化

图像最好不要压缩，越精确地图的矢量化原精确，使用ArcGIS 9.2 Desktop完成。

一、栅格图像的校正和坐标系确定

启动ArcMap，新建一个新工程，右键Layers选择Add Data…添加TIF图像，将出现如下提示（如果提示无法加载rester data时请安装ArcGIS Desktop SP3补丁），单击Yes确定，加载图像后提示图像没有进行配准，确定然后配准图像。

图像加载后即可看到图像内容，右键工具栏打开Georeferencing工具条，进行图像的配准工作，在配准之前最好先保存工程。

图文并茂的生动讲解怎样在ArcGIS中配准（TIF、JPEG）栅格图像并矢量化，清晰的步骤让你一看就会。

在File菜单下打开Map Properties编辑地图属性，Data Source Options可设置保存地图文件的相对路径和绝对路径。（这里选择相对路径以确保将工程复制到其他机器可用）。

配准前要先读懂地图，望都县土地利用现状图采用1954北京坐标系，比例尺1:40000，查阅河北省地

配位化学在医学中的应用

放射化学 刘申宝

配位化学是研究金属的原子或离子与无机、有机的离子或分子相互反应形成

配位化合物的特点以及它们的成键、结构、反应、分类和制备的学科。

现代配位化学的研究领域涉及有机化学、催化机理、物质结构、化学键理论以及生命现象中一系列与金属离子有关的重要问题，形成了金属有机化学、配位催化、配位场理论以及生物无机化学等新的、充满活力的边缘学科。同时配位化学还在医学领域诸如抗癌，杀菌，治疗心脑血管病等有广泛应用！配位化合物简称配合物，也叫错合物、络合物，为一类具有特征化学结构的化合物，由中心原子或离子（统称中心原子）和围绕它的称为配位体（简称配体）的分子或离子，完全或部分由配位键结合形成

配合物对生物体的重要性 在大多数情况下，生物体内的金属元素不是以自由离子形式存在，而是与配体形成生物金属配位化合物。这些在生物体内与金属离子配位并具有生物功能的配位体称为生物配体。

蛋白质是动物、植物和微生物细胞中最重要的有机物质。除含有碳、氢、氧、氮外，还含有少量硫，有些蛋白质还含有铁、锌

配位化学在医学中的应用

放射化学 刘申宝

配位化学是研究金属的原子或离子与无机、有机的离子或分子相互反应形成

配位化合物的特点以及它们的成键、结构、反应、分类和制备的学科。

现代配位化学的研究领域涉及有机化学、催化机理、物质结构、化学键理论以及生命现象中一系列与金属离子有关的重要问题，形成了金属有机化学、配位催化、配位场理论以及生物无机化学等新的、充满活力的边缘学科。同时配位化学还在医学领域诸如抗癌，杀菌，治疗心脑血管病等有广泛应用！配位化合物简称配合物，也叫错合物、络合物，为一类具有特征化学结构的化合物，由中心原子或离子（统称中心原子）和围绕它的称为配位体（简称配体）的分子或离子，完全或部分由配位键结合形成

配合物对生物体的重要性 在大多数情况下，生物体内的金属元素不是以自由离子形式存在，而是与配体形成生物金属配位化合物。这些在生物体内与金属离子配位并具有生物功能的配位体称为生物配体。

蛋白质是动物、植物和微生物细胞中最重要的有机物质。除含有碳、氢、氧、氮外，还含有少量硫，有些蛋白质还含有铁、锌

届 别 2012届

学 号 200814350135

毕业设计（论文）

基于MATLAB的医学图像处理

姓 名 唐涛 系 别、 专 业 计算机科学系、通信工程专业 导 师 姓 名、职 称 朱卫平、副教授 完 成 时 间 2012年5月1日

目 录

摘 要 ........................................................................................... I ABSTRACT ................................................................................ II 1 绪论 ........

届 别 2012届

学 号 200814350135

毕业设计（论文）

基于MATLAB的医学图像处理

姓 名 唐涛 系 别、 专 业 计算机科学系、通信工程专业 导 师 姓 名、职 称 朱卫平、副教授 完 成 时 间 2012年5月1日

目 录

摘 要 ........................................................................................... I ABSTRACT ................................................................................ II 1 绪论 ........

届 别 2012届

学 号 200814350135

毕业设计（论文）

基于MATLAB的医学图像处理

姓 名 唐涛 系 别、 专 业 计算机科学系、通信工程专业 导 师 姓 名、职 称 朱卫平、副教授 完 成 时 间 2012年5月1日

目 录

摘 要 ................................................... I ABSTRACT ............................................... II 1 绪论 .................................................. 1 1.1 课题背景 ...................