基于互信息和类电磁机制优化算法的医学图像配准研究*

采用互信息来描述图像配准的效果,应用类电磁机制优化算法搜索配准所对应的空间变换参数,并借鉴POWELL优化算法,在局部搜索过程中采用了黄金分割点一维搜索方法进行搜索,实验结果表明提出的算法可以很好的脱离局部最优解,同时可以达到较好的配准精度,并具有较好的时效性。     

基于一面两孔特征的点云配准方法

为了提高零件在扫描检测过程中点云与设计模型的配准精度,提出了一种基于一面两孔特征的点云配准方法.该方法粗配准以零件的平面/圆柱孔特征为对象,使设计模型和点云的局部坐标系重合,并通过改进ICP算法求解点云与设计模型最近点的距离最小平方和实现精配准.由于配准区域和最近点的计算方法不同,精配准进一步分为全域和特征域配准两种类型.全域精配准以距点云最近的设计模型三角网格点或投影点为最近点,适合于毛坯件;特征域精配准则通过求解点云在平面/圆柱孔特征上的投影点为最近点,适合于成品件.试验及计算结果表明:全域配准的配准精度随表面离散点距离的减小而提高, 当离散点距离达到1.50 mm时,其配准精度已经达到0.15 mm,基本满足工程应用要求.当配准精度相同时,配准效率较其它方法提高10%~20%.      

基于遥感图像信息特征的单调递增SSDA算法

图像配准就是将不同时间、不同传感器或不同条件下对同一景物获取的两幅或多幅图像,进行比较找到该组图像中的共有景物,或是根据已知模式到另一幅图中寻找相应的模式。利用遥感图像进行目标监测需要进行图像配准处理。匹配算法如何达到高精度、高匹配正确率和实时性成为人们追求的目标。文章在传统匹配算法的基础上,提出两点改进:一是通过PCA-圆形SIFT算法提取图像特征角点,降低维数,优化计算;二是利用图像角点作为单调递增阈值序列SSDA算法匹配的基本像素点,利用遥感图像信息特征降低匹配计算量。最后进行实验仿真,结果表明,改进后的算法使得配准速度进一步提高,能够满足遥感图像配准实时性的要求。     

基于多层B样条插值的干涉合成孔径声纳配准偏移量插值算法

针对干涉合成孔径声纳对配准精度要求较高而局部配准偏移量相差比较大的问题,提出采用多层B样条曲面插值实现配准偏移量的插值,既保证配准偏移量的插值精度,又能保证拟合曲面的光滑性。采用仿真数据和实际干涉合成孔径声纳数据验证了算法的性能,结果表明,提出的插值算法能有效提高插值精度和图像的相干系数,且能达到实时处理要求。     

基于互信息量的医学图像拼合算法

研究了基于互信息量的图像拼合方法，对现有的概率分布估计方法及搜索策略进行了比较，并提出用梯度二值化图像互相关配准做预处理方法，并就融合后图像的显示问题提出一种基于边界法向插值的新方法、应用这些方法拼合实际XA医学图像，实现序列下肢步进图像的准确拼合．     

基于共轭梯度的大尺度医学图像非刚性配准算法

人体胸腹腔中大量非刚性软组织器官由于呼吸、脏器蠕动和体位变动等会产生大尺度非线性形变,粘性流体配准将图像的形变模拟为流体的流动过程而适宜于大的形变.针对粘性流体配准算法应用超松驰迭代求解离散化偏微分方程组耗时量大,且其最优松驰参数难以获得的问题,使用基于不需要预先估计参数的共轭梯度迭代求解形变参数,实现粘性流体配准.该方法所需存储量小,且具有步收敛性、稳定性高的优点,实验证明该方法在不损失配准精度的前提下提高了配准速度.     

基于贝叶斯决策的航空影像自动配准

为消除像点投影差对航空影像目标监测中影像配准的影响,提出了一种基于贝叶斯决策理论的像点投影差消除方法.该方法通过推导分析像点投影差的分布规律及其对影像配准的影响,设置训练样本区,提取大量特征匹配对,计算得到投影差分布参数,并基于贝叶斯决策理论构建了像点投影差消除准则.为验证其有效性,选用KIT AIS影像数据进行了实验,比较分析了投影差消除前后的配准影像结果.分析结果显示,消除后差分视觉效果得到改善,信息熵减小10%,表明本文方法可有效提高航空影像配准的精度.      

红外与可见光图像配准在EFVS中的应用研究

EFVS(视景增强系统)是一种有效的进近着陆助视系统,正逐步在民用航空器上安装运行,其核心技术之一就是多源图像配准。红外与可见光图像配准作为一类重要的多传感器图像配准方法,在自动控制、遥感、民用航空及军事应用等领域发挥着重要作用。研究了基于特征的配准方法在EFVS中的应用,并通过仿真实验显示其对飞行员情景意识的提高。     

基于LiDAR点云的船载砂石体积自动测算系统

针对现有船舶运输砂石体积计算主要依赖人工方式称重和纸质运单流转、精度不高且效率很低的难题,采用基于八叉树的点云精简和聚类分析进行复杂环境下船舶点云的自动识别和提取;采用基于改进SK-4PCS(semantic-keypoint-based 4-points congruent sets)的粗配准和基于Point-to-Plane ICP (iterative closest point)的精配准进行空载和满载两期点云由粗到精的高效配准,设计实现了一种利用LiDAR (light detection and ranging)点云数据进行船载砂石自动测算的系统.采集了江西南昌赣江运砂船数据进行实验验证,从扫描到出结果一艘船的砂石体积自动测算时间少于2 min,同船多次测算结果最大相对误差小于1.00%,砂石体积与实际真值相比的最大误差小于2.00%,满足实际业务需求.     

桥梁病害图像配准算法研究

采用单反相机采集桥梁病害图像,提取图像中的特征点,并对提取的特征点进行配准,从而对图像进行拼接。此方法解决了大视场情况下,不能看到完整病害信息的问题,多次实验证明,此方法能快速实现图像的配准,从而实现对图像的拼接。     

MUTUAL INFORMATION BASED 3D NON-RIGID REGISTRATION OF CT/MR ABDOMEN IMAGES

Introduction　　 Automating medical image registration is be-coming an increasingly important goal. It formsthe basis of image processing techniques to com-bine information from the different modalities,which are now frequently acquired for many pa-tients. Such combined representations of patientimages have been shown to assistin the interpreta-tion of the complementary information provided bythe modalities[1,2 ] .　　 A variety of imaging modalities gives insightto different parameters and in…     

基于NSCT变换的红外与可见光图像融合方法

针对小波变换不能很好地表达图像边缘信息，NSCT变换对图像细节信息表达缺失的问题，本文提出了一种改进的基于NSCT变换的图像融合方法．首先将经过预处理和配准后的红外图像和可见光图像进行NSCT变换，得到各个源图像的低频和高频系数，然后对分解后的低频系数采用小波变换的融合规则进行融合处理，高频系数则采用基于特征的区域能量的融合规则进行融合处理，最后对融合后的系数进行NSCT反变换得到融合图像．仿真实验表明，采用改进的NSCT融合方法对红外与可见光图像的融合有良好的效果，图像更清晰，信息更全面．     

Mutual information optimization based dynamic log-polar image registration

Log-polar transformation(LPT)is widely used in image registration due to its scale and rotation invariant properties.Through LPT,rotation and scale transformation can be made into translation displacement in log-polar coordinates,and phase correlation technique can be used to get the displacement.In LPT based image registration,constant samples in digitalization processing produce less precise and effective results.Thus,dynamic log-polar transformation(DLPT)is used in this paper.DLPT is a method that generates several sample sets in axes to produce several results and only the effective results are used to get the final results by using statistical approach.Therefore,DLPT can get more precise and effective transformation results than the conventional LPT.Mutual information(MI)is a similarity measure to align two images and has been used in image registration for a long time.An optimal transform for image registration can be obtained by maximizing MI between the two images.Image registration based on MI is robust in noisy,occlusion and illumination changing circumstance.In this paper,we study image registration using MI and DLPT.Experiments with digitalizing images and with real image datasets are performed,and the experimental results show that the combination of MI with DLPT is an effective and precise method for image registration.     

Deformable Registration of Chest Radiographs Using B-spline Based Method with Modified Residual Complexity

Accurate registration of chest radiographs plays an increasingly important role in medical applications.However, most current intensity-based registration methods rely on the assumption of intensity conservation that is not suitable for alignment of chest radiographs. In this study, we propose a novel algorithm to match chest radiographs, for which the conventional residual complexity(RC) is modified as the similarity measure and the cubic B-spline transformation is adopted for displacement estimation. The modified similarity measure is allowed to incorporate the neighborhood influence into variation of intensity in a justified manner of the weight, while the transformation is implemented with a registration framework of pyramid structure. The results show that the proposed algorithm is more accurate in registration of chest radiographs, compared with some widely used methods such as the sum-of-squared-differences(SSD), correlation coefficient(CC) and mutual information(MI)algorithms, as well as the conventional RC approaches.     

基于点特征和边缘特征的无人机影像配准方法

为解决变形较大的无人机影像配准问题,提出了点特征和边缘特征相结合的配准方法.用尺度不变特征变换(SIFT)算法提取点特征,完成影像的初步配准,并通过多项式函数对影像进行粗校正.在此基础上提取影像的边缘特征信息,根据距离相似性对边缘特征信息进行配准;依据色彩能量差筛选点特征信息配准结果和边缘特征信息配准结果,采用小面元微分校正的方法对变形影像进行校正.实验结果表明:提出的配准方法能够弥补点特征配准方法和边缘特征配准方法的不足,其配准的鲁棒性提高10%左右,可以较好地完成变形较大的无人机影像配准.      

城市政务空间信息资源目录服务体系研究

以元数据为核心的城市政务空间信息目录服务体系,可以把空间信息资源及其服务的注册、查找、使用引入一个更高的层次,使电子政务中异构GIS系统的互联互通、信息共享、业务协同成为可能,这对实现城市政务空间信息资源增值,促进资源发现、共享与利用效率具有一定的理论价值和现实意义。     

局部紧度量空间的闭映象

借助弱紧k网络,获得了局部紧度量空间闭映象内部特征一个新的刻画,即空间X是局部紧度量空间的闭映象当且仅当X是具有点可数的弱紧k网络的Fr(e)chet空间.     

基于图像分割的图像检索新方法

利用信息熵理论,提出了一种新的相似性图像检索方法.首先,分割图像,抽取图像的分块颜色信息;再计算图像之间的颜色互信息来确定它们的相似度.与其他的颜色特征描述方法相比,该方法该算法具有抗噪声能力强、精确度高等优点.