检索结果-内蒙古大学图书馆

中南大学学报（自然科学版） 2013年第10期44卷 4074-4080页

作者：王达卞红雨哈尔滨工程大学水声技术重点实验室黑龙江哈尔滨150001

针对传统基于光流场模型的demons算法变形方向不易确定,同时考虑声纳图像序列中连续帧图像缺乏梯度信息,提出一种结合梯度互信息的改进demons算法。该方法在原有图像变形力的基础上,增加两幅图像间梯度互信息作为驱动图像变形的附加力... 详细信息

针对传统基于光流场模型的demons算法变形方向不易确定,同时考虑声纳图像序列中连续帧图像缺乏梯度信息,提出一种结合梯度互信息的改进demons算法。该方法在原有图像变形力的基础上,增加两幅图像间梯度互信息作为驱动图像变形的附加力。在图像配准的同时,使两幅图像的梯度互信息达到最大,避免demons算法仅依靠图像灰度梯度变形,从而得到更为精确的配准变换。通过声纳图像配准实验,研究结果表明:该算法在互信息量上提高5%以上,验证该方法具有配准精度高,鲁棒性强,是一种有效的非刚性配准方法。

关键词：图像配准互信息图像梯度声纳图像 demons算法

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基于demons算法的变形掌纹归一化方法研究

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仪器仪表学报 2012年第1期33卷 62-68页

作者：林森苑玮琦沈阳工业大学视觉检测技术研究所沈阳110870 辽宁工程技术大学电子与信息工程学院葫芦岛125105

非接触采集是主流掌纹采集方式,但其低约束性可能会导致手掌摆放方式不定,与传感器距离不定,从而引起手掌变形,尤其是手掌平面和传感器平面不平行导致的局部变形问题,这将影响后续特征提取,降低识别率。针对此问题,考虑到人手本身是非... 详细信息

非接触采集是主流掌纹采集方式,但其低约束性可能会导致手掌摆放方式不定,与传感器距离不定,从而引起手掌变形,尤其是手掌平面和传感器平面不平行导致的局部变形问题,这将影响后续特征提取,降低识别率。针对此问题,考虑到人手本身是非刚体的特点,提出基于demons非刚性配准算法的变形掌纹归一化校正模型,进一步增强变形图像与标准图像的相似性,弥补了传统刚性方法校正效果不佳的缺陷。首先使用改进的demons非刚性配准算法进行变形掌纹的归一化校正,再使用测度指标进行效果评价,结果表明:在任取的图像序列内,与传统的基于归一化互信息(NMI)的刚性配准方法相比,NMI最高提升3.64%,相关系数(COEF)最高提升156.25%,均方误差(MSE)最高降低81.63%,各指标均优于基于NMI的刚性配准方法,验证了本文方法的有效性和优越性,为后续的特征提取和识别创造了有利条件。

关键词：图像处理 demons算法掌纹非刚性图像配准归一化

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基于结构图像表示和微分同胚demons算法的多模态医学图像配准

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东南大学学报（自然科学版） 2015年第5期45卷 851-855页

作者：李碧草张俊峰杨冠羽舒华忠东南大学影像科学与技术实验室南京210096 东南大学计算机网络和信息集成教育部重点实验室南京211189 东南大学中法生物医学信息研究中心南京210096

为了提高多模态医学图像的配准精度,利用参考图像和浮动图像的结构信息,提出了一种基于结构图像表示和微分同胚demons算法的多模态医学图像配准算法.该算法由结构图像表示和图像配准组成.在结构图像表示阶段,采用Arimoto熵图像来描述参... 详细信息

为了提高多模态医学图像的配准精度,利用参考图像和浮动图像的结构信息,提出了一种基于结构图像表示和微分同胚demons算法的多模态医学图像配准算法.该算法由结构图像表示和图像配准组成.在结构图像表示阶段,采用Arimoto熵图像来描述参考图像和浮动图像的结构信息,首先计算2幅图像中所有像素点周围指定大小邻域的熵值,然后把计算的熵值作为熵图像中对应点的灰度值以生成2幅熵图像.在图像配准阶段,使用微分同胚demons配准算法对2幅熵图像进行配准.基于Brainweb数据库中磁共振数据的测试结果表明:与微分同胚demons算法和基于香农熵的demons算法相比,利用Arimoto熵表示图像的结构信息可以进一步提高配准精度.

关键词： Arimoto熵 demons算法结构图像表示图像配准

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基于改进demons算法的非刚性配准及其在肿瘤放疗中的应用

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南方医科大学学报 2012年第1期32卷 40-45页

作者：周露甄鑫卢文婷窦建洪周凌宏南方医科大学生物医学工程学院广东广州510515 广州军区广州总医院麻醉科广东广州510010

目的提出一种改进的demons非刚性配准算法,验证算法的有效性,并将其应用于图像引导放射治疗(image-guidedradiotherapy,IGRT)中治疗图像和计划图像的配准。方法基于Brox等提出的梯度恒定假设和Malis的高效二阶最小化算法的思想,将图像... 详细信息

目的提出一种改进的demons非刚性配准算法,验证算法的有效性,并将其应用于图像引导放射治疗(image-guidedradiotherapy,IGRT)中治疗图像和计划图像的配准。方法基于Brox等提出的梯度恒定假设和Malis的高效二阶最小化算法的思想,将图像灰度梯度场的相似性加入原始的能量函数中,推导出更新变形场的公式。利用有限内存的BFGS算法优化能量函数,自动确定迭代次数。分别利用模拟形变图像、变形体模图像和肝癌病人的临床CT图像验证改进算法的配准精度。结果改进的demons变形配准算法与原始的"Additive demons"算法相比,配准精度更高,收敛速度更快。结论在放射治疗的不同分次扫描过程中,因实际扫描条件的影响,两幅待配准图像像素灰度值范围不同的情况下,改进的demons算法能够更好地实现快速精确的配准。

关键词： demons算法非刚性配准梯度恒定假设高效二阶最小化

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改进demons算法的验证及其在4D-CT轮廓线推衍中的应用

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南方医科大学学报 2010年第12期30卷 2619-2624页

作者：甄鑫周凌宏卢文婷张书旭周露南方医科大学生物医学工程学院广东广州510515 广州医学院附属肿瘤医院广东广州510095

目的研究一种改进的demons变形配准算法,验证算法的有效性,评价配准算法的精度,并将其应用于4D-CT轮廓线的推衍。方法为加快收敛的速度和提高配准精度,将demons算法的双向作用力进行重分配,并提出一个能量函数作为相似性测度,利用BFGS... 详细信息

目的研究一种改进的demons变形配准算法,验证算法的有效性,评价配准算法的精度,并将其应用于4D-CT轮廓线的推衍。方法为加快收敛的速度和提高配准精度,将demons算法的双向作用力进行重分配,并提出一个能量函数作为相似性测度,利用BFGS优化算法对能量函数进行优化,避免了经典算法中需指定迭代次数的缺陷。分别利用模拟形变CT图像与变形模体,分析和测量了配准算法的精度,并对该算法在4D-CT轮廓线推衍中的应用进行了评价。结果改进后的demons算法与经典的demons算法以及类似的变形配准算法相比,有较高的配准精度,推衍生成的轮廓线与人工勾画的轮廓线匹配程度高。结论变形配准是4D-CT中的一项关键技术,改进后的demons算法应用于轮廓线的推衍有望大大治疗计划设计的轮廓勾画工作量,其配准精度能满足实际临床的需要。

关键词： demons算法变形配准 4D-CT 轮廓线推衍

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基于多分辨率GMI demons算法的^(18)F-FDG PET-CT图像配准在食道癌病例中的应用

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中国生物医学工程学报 2012年第5期31卷 662-670页

作者：金烁李登旺王洪君尹勇山东大学信息科学与工程学院济南250100 山东师范大学物理与电子科学学院济南250014 山东省肿瘤医院济南250117

18F-FDG PET和CT图像的精确配准在肿瘤的放射治疗中具有重要的临床研究意义,本研究采用全局刚性粗配准对食道癌病例中的PET和CT图像进行预处理,尽可能地减小摆位误差,然后使用基于互信息梯度的demons算法(GMI demons)进行局部形变配准,... 详细信息

18F-FDG PET和CT图像的精确配准在肿瘤的放射治疗中具有重要的临床研究意义,本研究采用全局刚性粗配准对食道癌病例中的PET和CT图像进行预处理,尽可能地减小摆位误差,然后使用基于互信息梯度的demons算法(GMI demons)进行局部形变配准,有效弥补内部器官误差,另外为了加快配准过程,保持图像的鲁棒性的同时避免局部极值,在形变配准前使用多分辨率图像金字塔结构。通过对10例食道癌病例的定量分析,最大互信息值结果说明经GMI demons算法配准之后的图像精度比基于MI算法要提高8.046%±0.041%,配准前后临床上肿瘤靶区(GTV)大小的变化,说明经GMI demons算法配准之后的GTV大小比基于MI算法配准之后的精度提高8.022%±0.044%。两种定量结果的一致性和通过对图像的定性分析,说明该配准策略可以快速地精确肿瘤靶区位置,在制定精确的放疗计划和实际的临床应用中具有研究意义。

关键词： 18F-FDG PET-CT图像 GMI demons算法最大互信息放射治疗食道癌

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变参数active demons算法下的多通道弥散张量图像配准

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中国图象图形学报 2019年第1期24卷 103-114页

作者：赵杰徐晓莹刘敬杜宇航河北大学电子信息工程学院保定071000 河北省数字医疗工程重点实验室保定071000 河北省机器视觉工程技术研究中心保定071000

目的弥散张量图像(DTI)配准不仅要保证配准前后图像解剖结构的一致性,还要保持张量方向的一致性。demons算法下的多通道DTI配准方法可充分利用张量的信息,改善配准质量,但大形变区域配准效果不理想,收敛速度慢。active demons算法能够... 详细信息

目的弥散张量图像(DTI)配准不仅要保证配准前后图像解剖结构的一致性,还要保持张量方向的一致性。demons算法下的多通道DTI配准方法可充分利用张量的信息,改善配准质量,但大形变区域配准效果不理想,收敛速度慢。active demons算法能够加快收敛速度,但图像的拓扑结构容易改变。由此提出一种变参数active demons算法下的多通道DTI配准方法。方法综合active demons算法中平衡系数能加快收敛速度、均化系数能提高DTI配准精度的优点,手动选择一个均化系数,并在算法收敛过程中随着高斯核的减小动态调整平衡系数。在配准开始时采用较小的平衡系数获得较快的收敛速度,随着收敛的加深逐渐增大平衡系数获得较小的配准误差。结果active demons方法能改善DTI大形变区域的配准问题,但均化系数太小会改变图像拓扑结构。固定均化系数,引入单一的平衡系数能加快收敛速度,但会导致拓扑结构改变。变参数active demons方法有效提高了配准的收敛速度,明显改善大形变区域的配准效果,同时能保持图像拓扑结构不变。变参数active demons配准后的10组数据均获得最小均方差(MSE)和最大特征值特征向量对重叠率(OVL),配准精度最高。在0. 05的配对样本t检验水平下,变参数active demons和active demons方法配准后的MSE、OVL的差异均有统计学意义;变参数active demons和demons方法配准后的MSE、OVL的差异均有统计学意义(p <0. 05)。结论变参数active demons算法下的多通道DTI配准方法明显提高了配准精度和速度,改善了demons方法不能有效配准大形变区域的问题,同时能够保持配准前后图像的拓扑结构,尤其适合个体间形变较大的DTI配准。

关键词：弥散张量成像 DTI配准 demons算法 active 张量重定向

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基于demons算法的多模态医学图像非刚性配准研究

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生物医学工程学杂志 2014年第1期31卷 161-165页

作者：郝培博陈震江少锋汪洋南昌航空大学生物医学工程系南昌330063 中国科技大学电子工程与信息科学系合肥230027

非刚性医学图像配准是医学图像研究领域的热门专题之一,具有重要的临床应用价值。本文提出一种改进的demons算法,将灰度守恒模型和局部结构张量守恒模型结合起来,构造一个新的能量函数处理多模态配准问题,然后采用L-BFGS算法优化能量函... 详细信息

非刚性医学图像配准是医学图像研究领域的热门专题之一,具有重要的临床应用价值。本文提出一种改进的demons算法,将灰度守恒模型和局部结构张量守恒模型结合起来,构造一个新的能量函数处理多模态配准问题,然后采用L-BFGS算法优化能量函数,解决复杂三维数据的优化问题,并采用多尺度分层细化的思想解决大形变配准。实验表明,本文算法对大形变和多模态三维医学图像配准都有较好的效果。

关键词： demons算法结构张量守恒非刚性配准三维图像配准

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基于demons算法的弹性配准在放疗锥形束CT图像配准中的应用

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生物医学工程学杂志 2014年第1期31卷 103-106页

作者：庞皓文孙小扬泸州医学院附属医院肿瘤科泸州646000

将基于经典demons算法与加速demons算法的弹性配准模型应用到放疗患者不同分次间的锥形束CT(CBCT)图像中,为进一步分析肿瘤及危及器官的变化提供软件支持。通过Matlab软件编写三维弹性配准程序,并用此程序对宫颈癌放疗患者不同分次时的... 详细信息

将基于经典demons算法与加速demons算法的弹性配准模型应用到放疗患者不同分次间的锥形束CT(CBCT)图像中,为进一步分析肿瘤及危及器官的变化提供软件支持。通过Matlab软件编写三维弹性配准程序,并用此程序对宫颈癌放疗患者不同分次时的两组锥形束CT图像进行仿真实验验证。结果表明经典demons算法配准前后对比,最小均方误(MSE)减少59.7%,相关系数(CC)提高了11.0%;加速demons算法配准前后对比,MSE减少40.1%,CC提高7.2%。实验验证上述两种基于demons模型的弹性配准在CBCT图像配准中取得较好的配准效果,但对细微差别处仍显得精度不够,且整个配准时间较长,如要应用到在线自适应放疗中仍需进一步提高形变的精度并减少配准时间。

关键词：弹性配准 demons算法锥形束CT 放疗

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基于改进demons算法的乳腺X线摄片非刚性配准

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中国图象图形学报 2009年第12期14卷 2566-2571页

作者：徐胜舟宋恩民许向阳华中科技大学计算机科学与技术学院武汉430074

demons算法是一种基于灰度信息的全自动非刚性配准方法,其配准结果容易受图像之间灰度不一致的影响,且迭代收敛速度较慢。针对这两个问题,提出了一种基于多项式最小二乘拟合的灰度归一化方法对灰度进行匹配,并在迭代过程中自适应调整浮... 详细信息

demons算法是一种基于灰度信息的全自动非刚性配准方法,其配准结果容易受图像之间灰度不一致的影响,且迭代收敛速度较慢。针对这两个问题,提出了一种基于多项式最小二乘拟合的灰度归一化方法对灰度进行匹配,并在迭代过程中自适应调整浮动图像所受作用力以加快收敛速度。用改进后的算法与原算法及其他改进算法分别对乳腺X线摄片进行配准实验,对比结果表明,本文的改进方法能够更快地产生更精确的配准结果,配准后的图像增强了乳腺组织的真实变化,有利于乳腺癌的早期诊断。

关键词：非刚性配准灰度归一化医学图像乳腺x线摄片 demons算法

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