遗传算法和最大互信息医学图像配准算法的研究

针对人脑的二维图像设计了一种遗传算法和最大互信息相结合的医学图像配准算法,采用互信息配准模型,以图像的灰度统计信息为配准依据,用改进的遗传算法搜索图像间的最优变换参数,并用最大互信息作为目标函数指导最优变换参数的搜索。通过实验验证了算法的可行性和稳定性。     

基于遗传算法的互信息医学图像配准

本文首先介绍了医学图像配准的基本概念及方法流程;然后介绍了基于遗传算法寻优的图像配准,其适应度函数为两配准图像的互信息;最后通过基于遗传算法的脑部二维图像配准实验说明该算法的高效性.     

医学图像配准的优化算法改进研究

在医学图像配准优化算法中通常采用Powell法,由于基本Powell法随迭代次数的增加,搜索方向容易趋于线性相关,为此提出了一种改进的Powell法,该算法随着迭代的增加,搜索方向的共轭程度逐渐增强可避免线性相关.将边缘检测与最大互信息相结合,提高原有算法的性能,较准确地完成图像配准任务.对提出的配准算法进行了Matlab仿真实验并对仿真结果做了分析.     

基于Powell算法与改进遗传算法的医学图像配准方法

针对基于互信息图像配准的局部极值问题,提出一种基于Powell算法与改进遗传算法结合的医学图像配准方法。该方法对标准遗传算法存在的收敛速度慢、易早熟、有可能导致误配的缺陷,提出了相应的改进策略; 采用Logistic混沌映射生成迭代过程中的个体; 运用基于小波变换的多分辨率分析策略,采用混合优化算法在图像的最低分辨率层进行全局优化,以全局最优值,结合Powell算法完成医学图像配准。实验结果表明,所提方法可有效避免优化算子陷入局部极值,并提高了配准速度; 相对于纯Powell方法和未改进的遗传算法,配准的精确度和性能更好。     

非刚性医学图像配准研究综述

非刚性配准技术是医学图像配准中的一个重要研究课题,是非刚性组织配准,不同个体之间的配准以及个体同图谱配准的基础。该文提出了多项式法、样条函数法等基于空间变换的配准方法,以及弹性模型、粘性流体模型和光流场模型等基于物理模型的配准方法两大类方法。同刚性配准相比,非刚性配准技术还不成熟,计算效率和稳定性还需要进一步提高,仍是一个非常活跃的研究领域。     

基于遗传算法的深度图像配准方法研究

深度图像配准主要应用于物体三维建模、历史建筑修复重建、虚拟博物馆、利用虚拟现实界面教学,以及复杂结构分析等广泛领域.遗传算法多用于深度图像粗配准,但通过加强其局部搜索能力,也能实现细配准.系统论述了遗传算法在深度图像图像配准的应用,并通过实验加以具体说明.     

基于动态融合蚁群遗传算法的医学图像配准

将基于动态融合的蚁群遗传算法作为一种新的图像配准优化算法应用在多模医学图像配准中。该算法以互信息作为相似性测度,生成初始信息素分布,采用蚁群算法搜索最优变换参数,其中动态融合策略提高了混合算法的搜索效率。仿真实验结果表明,该算法有效地避免信息函数的局部极值,减少大量重复运算,提高了配准的效率,配准结果具有良好的稳定性。     

医学图像配准算法研究

研究图像配准精度优化问题,医学图像由多种图像结合,利用图像各自的特点进行融合.图像配准技术一直被广泛应用在医学图像和遥感图像领域中,针对传统的图像配准算法效率和精度较低等不足,为了提高医学图像配准的准确度,提出了一种将改进的最大熵算法并应用到图像配准的优化过程中,算法首先将输入的待配准图像进行灰度处理,对灰度值进行初始化,然后采用遗传算法的选择、交叉和变异操作对图像进行平滑,并选择最优值,最后采用最大熵算法对图像进行配准选择,算法有效克服了传统遗传算法容易陷入局部最优的缺点.仿真结果表明了改进的算法有效的提高J图像配准的精确度,验证了改进算法是有效的图像配准方法.     

医学图像配准技术研究进展

医学图像配准是近年来医学图像处理领域的重要研究课题。对目前深入研究的各种配准方法（空间变换、互信息、物理模型）,从其原理、优点、发展及改进方面做了详细论述,最后,对医学图像配准的发展趋势进行了展望。     

一种改进的医学图像配准插值算法研究

提出一种基于统计学的插值算法,依据所要进行插值点的方向性进行搜索插值,以确定该点是平滑区域还是边缘区域,根据预先设定的阈值进行插值处理.通过仿真实验,该算法很好地解决了边缘模糊和效果不佳的问题.     

Medical image reconstruction using a multi-objective genetic local search algorithm

Image reconstruction from projections is a key problem in medical image analysis. In this paper, we cast image reconstruction from projections as a multi-objective problem. It is essential to choose some proper objective functions of the problem. We choose the square error, smoothness of the reconstructed image, and the maximum entropy as our objective functions of the problem. Then we introduce a hybrid algorithm comprising of multi-objective genetic and local search algorithms to reconstruct the image. Our algorithm has remarkable global performance. Our experiments show that we can get different results when we give different weights to different objective functions. We can also control the noise by giving different weights on different objective function. At the same time, we can adjust the parameter to let it have good local performance. Though the computation demands of the hybrid algorithm tends to be larger because of the random search of the GA, it is really a common feature of the global optimization method. Our results show that the hybrid algorithm is a more effective than the conventional method. We think our method is very promising for the medical imaging field.     

基于混合遗传算法和点面距离测度的深度像配准*

提出一种利用改进的遗传算法和点面距离作为误差测度的深度像精确配准算法。与现有ICP框架下的迭代算法不同,将深度像配准视为高维空间的一个优化问题,通过在遗传算法中加入退火选择、爬山法以及参数空间的动态退化来加速寻找最优的位置转换关系。同时,采用一种新的基于点面距离的适应函数来计算配准误差,使得算法具有更强的鲁棒性。实验结果表明,该算法不需要初始的运动参数估计,具有较高的配准精度,收敛速度快且抗噪声能力强。     

改进头脑风暴优化算法与Powell算法结合的医学图像配准

针对现有医学图像配准算法精度较差、易陷入局部极值和收敛速度慢的问题,结合多分辨率分析,提出改进头脑风暴优化（MBSO）算法与Powell算法结合的图像配准算法。MBSO算法通过改变个体生成方式调节参与局部和全局搜索的个体比例,应用可变步长加强搜索能力,达到跳出局部最优和加速收敛的目的。首先,在低分辨率层利用MBSO算法进行全局搜索;然后,将搜索结果作为Powell算法的初始点在高分辨率层进一步搜索;最后,在原始图像层利用Powell算法搜索并定位全局最优值。与粒子群优化（PSO）算法、蚁群优化（ACO）算法、遗传算法（GA）与Powell算法结合算法相比,所提算法平均均方根误差分别减小了20.89%、30.46%和18.54%,平均配准时间分别缩短了17.86%、27.05%和26.60%,并且达到了100%的成功率。实验结果表明,所提算法具有很强的鲁棒性,能够快速、准确完成医学图像配准任务。     

基于霍特林变换的三维医学图像快速配准算法

提出了一种新的基于霍特林变换的三维医学图像快速配准算法,这是将数据压缩技术用于图像配准的一种创新性尝试。传统的基于灰度的方法需要考虑整个三维数据的灰度信息,计算复杂度大,无法满足临床需要。论文将Otus算法与互信息量技术相结合提出了一种新的图像分割算法,用于提取待配准物体,从而得到物体的向量表示;然后通过霍特林变换的平移和旋转性质完成配准。实验结果表明此方法能准确,快速地处理图像刚性配准问题,特别适用于三维医学图像的配准。     

基于遗传模糊聚类的医学超声图像分割方法

医学超声成像技术以其实时性、无损性与廉价性等优点被广泛应用于医疗诊断,但由于其固有的斑点噪声和与组织相关的纹理特性使得医学超声图像的分割一直是一个难题。模糊C均值聚类算法（FCM）具有较强的抗噪声能力,能够较好地完成医学超声图像的分割任务,但其局限性在于对聚类中心的初值较敏感,当随机选取初始聚类中心时,很有可能使分割过程陷入局部极小,影响分割结果。利用遗传算法（GA）能够寻找全局最优解的特点,提出一种基于遗传算法寻找初始聚类中心的模糊聚类方法,应用于医学超声图像分割并取得了良好效果。     

改进的RANSAC算法在图像配准中的应用

为了提高图像配准的速度,提出了一种基于改进的随机抽样一致性（RANSAC）算法的快速图像配准方法。该方法首先采用Harris角点检测算法提取出参考图像和目标图像的特征角点,然后利用灰度相关性进行特征角点的匹配,最后采用基于预检测的RANSAC算法快速而精确地估计变换矩阵,进行图像配准。该算法中采用预检测的方法快速抛弃那些不是候选模型的临时模型,提高了算法的速度。同时使用随机块选取法选择样本,很好地消除外点的影响进而保证精度。实验结果表明,此方法在得到较高的精度和鲁棒性的情况下,还大幅度减少了运算量,提高了图像配准的速度。     

改进的遗传算法在医学图像中的应用

针对标准的遗传算法（ GA）在优化Otsu法求取图像阈值时出现收敛速度慢、易早熟等问题,提出了一种改进的GA用于图像分割。该算法根据种群不同的进化代数和个体适应度的大小,动态地调整精英选择策略和遗传算子,从而提高了算法的收敛速度、得到了范围稳定的图像分割阈值,且保持了种群多样性。将该算法应用于医学图像分割,实验结果表明：该算法可以对医学图像进行分割且效果明显。     

一种基于改进遗传算法的图像分割方法*

为了自动确定图像分割的最佳阈值,提出了一种基于改进遗传算法的图像分割方法,即利用这种改进遗传算法对二维Otsu图像分割函数进行全局优化,该方法能够根据个体适应度大小和群体的分散程度自动调整遗传控制参数,从而能够在保持群体多样性的同时加快收敛速度,最后得到图像分割的最佳阈值,克服了传统遗传算法的收敛性差、易早熟等问题。在理论分析和仿真数据实验中,与二维Otsu图像分割法和基于基本遗传算法的图像分割法相比,使用该方法得出的阈值范围更加稳定,阈值计算时间有极大的提高,更能满足图像处理的实时性要求。