[發明專利]基于量子行為粒子群算法的多分辨率醫學圖像配準方法

無效

• 申請號: 200810019451.4
• 申請日: 2008-01-04
• 公開（公告）號: CN101216939A
• 公開（公告）日: 2008-07-09
• 發明（設計）人: 孫俊;須文波;方偉;丁彥蕊;蔡宇杰;柴志雷;朱治軍;陳磊
• 申請（專利權）人: 江南大學
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06T3/00;G06N1/00
• 代理公司: 無錫市大為專利商標事務所
• 代理人: 殷紅梅

1.一種基于量子行為粒子群算法的多分辨率醫學圖像配準方法，其特征是采用以下配準步驟：

(1)、圖像的背景去除：先求出圖像中的最大和最小灰度，并令閾值初始為它們的平均值，然后根據閾值將圖像分割成參考圖像和待配圖像，分別求出參考圖像和待配圖像的平均灰度值，由參考圖像和待配圖像的平均灰度值求出新的閾值，最后使用種子填充算法去除參考圖像和待配圖像的背景部分；

(2)、小波變換得到兩幅低分辨率的圖像：去除背景后的參考圖像和待配圖像進行小波變換，利用小波變換方法經一次或多次變換后得到兩幅低分辨率的圖像；

(3)、利用量子行為粒子群算法求取配準參數：經過處理的兩幅低分辨率圖像，以歸一化互信息作為目標函數，使用量子行為粒子群算法，即使用量子行為粒子群算法求解得到兩幅低分辨率圖像的配準參數；

(4)、利用Powell方法求取配準參數：經過求得的配準參數作為初始值，以高分辨率圖像作為對象，使用歸一化互信息作為目標函數，將低分辨率圖像的配準參數作為Powell方法的輸入，利用共軛方向并以此作為搜索方向，在一定迭代次數后輸出最終的配準參數，從而完成圖像配準。

2.根據權利要求1所述的基于量子行為粒子群算法的多分辨率醫學圖像配準方法，其特征在于所述的兩幅低分辨率的圖像配準參數為：

(1)首先在解空間初始化一組粒子，計算粒子的目標函數值，即歸一化互信息值，然后粒子通過量子行為粒子群算法的搜索，經過一定的迭代次數后完成尋優過程；

(2)迭代求解過程中，利用三線性PV算法實現插值；

(3)在計算互信息時，對出界點進行修正處理。

3.根據權利要求2所述的基于量子行為粒子群算法的多分辨率醫學圖像配準方法，其特征在于所述的利用三線性PV算法實現插值：在求解過程中，由于浮動圖像上的點通過空間變換后得到的點坐標不是整數，需要通過插值來得到變換點的灰度值；三線性PV插值不會引入新的灰度值，浮動圖像中的一點的灰度對聯合直方圖是由參考圖像中的點的周圍最近鄰的8個點取與三線性插值相同的權重加權而得到。

4.根據權利要求2所述的基于量子行為粒子群算法的多分辨率醫學圖像配準方法，其特征在于所述的處理出界點：計算互信息時，對出界點進行修正處理，出界點是當浮動圖中的樣本點經過一定的空間變換后的對應點落在參考圖之外的點，互信息的計算必須考慮出界點；處理出界點時當出界點的灰度等于距其最近的邊界像素點的灰度。