【摘 要】
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本文主要针对“重离子束三维治疗计划”研究项目的前期医学图像处理内容进行研究,主要包括医学图像的预处理、多模态医学图像的配准与融合以及医学图像的目标区域分割。本文
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本文主要针对“重离子束三维治疗计划”研究项目的前期医学图像处理内容进行研究,主要包括医学图像的预处理、多模态医学图像的配准与融合以及医学图像的目标区域分割。本文对各部分的处理算法进行了研究,并提出了相应的改进算法,同时开发了基于VisualC++6.0的实验平台,通过编程实验来验证各种算法的实现效果。首先,在医学图像预处理方面,重点研究了基于小波变换的图像滤波和增强算法。提出了由中值滤波和小波变换软阀值滤波算法相结合的混合滤波增强算法,该算法在实现有效滤波的同时又进行了边缘信息的增强。其次,在多模态医学图像的配准及融合方面,本文先对配准过程中的图像插值算法、相似性测度和搜索算法进行了研究和改进。根据所研究的对象为不同模态医学图像配准这一特点,本文使用了基于互信息的图像配准算法,其中重点对该配准过程中的优化算法进行研究改进。提出了基于粒子群算法和模拟退火算法相结合的混合粒子群优化算法,并通过对比实验验证了该优化算法的配准效果优于标准粒子群算法。除此以外,在图像融合方面,本文分析了空域和基于小波变换的融合算法,并提出了基于小波变换的改进型小波多分辩率塔式融合算法,该算法不但融合了原始图像的所有信息,而且对图像边缘也有一定的增强作用。最后,在医学图像的分割算法方面,重点研究了基于变形模型的图像分割算法,主要包含参数变形模型算法和几何变形模型算法,并对其中的几何变形模型算法中的水平集分割算法进行了改进,使得该算法既兼顾了实现速度又可以达到良好的分割效果。
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