基于SIFT算法的醫(yī)學(xué)圖像匹配及分類研究
發(fā)布時(shí)間:2021-12-11 08:20
隨著圖像處理技術(shù)和醫(yī)學(xué)成像技術(shù)的高速發(fā)展,越來(lái)越多的成像技術(shù)被應(yīng)用于臨床醫(yī)療場(chǎng)景中,但是醫(yī)生對(duì)醫(yī)療影像的利用始終停留在人工觀測(cè)的水平。如何自動(dòng)化的判斷病情或輔助判斷病情為現(xiàn)代研究學(xué)者帶來(lái)了巨大的挑戰(zhàn)。其中,由于醫(yī)學(xué)影像分辨率低、灰度變換不明顯等特點(diǎn),為計(jì)算機(jī)“理解”圖像帶來(lái)了很大的困擾。利用尺度不變特征變換(Scale-invariant feature transform,SIFT)的圖像處理方案是一種可對(duì)圖像準(zhǔn)確描述的特征提取方案,該方案對(duì)圖像的旋轉(zhuǎn)特性、尺度變換等條件表現(xiàn)出較強(qiáng)的穩(wěn)定性。借助該特征算法在X線片、顯微影像等圖像上進(jìn)行大量實(shí)驗(yàn)分析,SIFT特征提取算法可高效的表達(dá)圖像特征信息,為進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)圖像匹配和分類等不同任務(wù)奠定基礎(chǔ)。本課題從SIFT特征提取算法研究入手,深入分析了在不同應(yīng)用場(chǎng)景下SIFT特征提取算法及相關(guān)改進(jìn)算法的優(yōu)缺點(diǎn),以下簡(jiǎn)要介紹本文的主要工作:第一,利用SIFT特征算法獲得有效關(guān)鍵點(diǎn)描述,借助單應(yīng)性變換原理實(shí)現(xiàn)特征點(diǎn)匹配,借助隨機(jī)抽樣一致算法去除錯(cuò)誤匹配,最終在以點(diǎn)均方誤差為評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了迭代式的匹配方案,有效提升了圖像匹配的穩(wěn)定性;第二,利用...
【文章來(lái)源】:北京化工大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:75 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖3-1基于醫(yī)學(xué)圖像的SIFT特征構(gòu)建過(guò)程??Fig.3-1?SIFT?feature?constr?
d?in?Line!;??2:?for?each?P]?do??3:?for?each?尸2?do??4:?Distance?=?{PX-P2)2??5:?if?Distance?>?MinDistance?then??6:?MinDistance=Distance;??7:?Record?the?coordinate?of?Px?and?P2;??8:?end?if??9:?end?for??10:?end?for??11:?return?P]t?P,\???圖3-3計(jì)算兩線間最近距離點(diǎn)的方法??Fig.3-3?The?method?of?calculating?the?distance?between?the?nearest?distance?point?and?the??corresponding?point?on?the?two?lines.??3法3計(jì)算兩線上點(diǎn)均方誤差??Input:?Input?Linel,?Line!,?Px,?P2;??Output:?Return?a?number?average;??1:?for?Pxe?Linel,?P2?e?Linel?do??2:?Result?=?{P[—P2)1\??3:?Sum?=?Sum?+?Result,??4:?average?=?Sum?/?PointNumber?;??5:?end?for??6:?return?average?\???23??
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【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]醫(yī)學(xué)影像技術(shù)學(xué)科的現(xiàn)狀與發(fā)展[J]. 趙宇,滕婷,祝因蘇,劉偉,張玲. 教育教學(xué)論壇. 2017(07)
[2]一種全新的兩步自動(dòng)化醫(yī)學(xué)圖像分割方案[J]. 何菁,陳勝. 電子科技. 2016(07)
[3]3D醫(yī)學(xué)影像的發(fā)展與應(yīng)用[J]. 杜新峰,章祖華. 人民軍醫(yī). 2013(09)
[4]3D打印技術(shù)的內(nèi)在風(fēng)險(xiǎn)與政策法律規(guī)范[J]. 劉步青. 科學(xué)經(jīng)濟(jì)社會(huì). 2013(02)
[5]數(shù)字圖像處理技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 陳汗青,萬(wàn)艷玲,王國(guó)剛. 工業(yè)控制計(jì)算機(jī). 2013(01)
[6]基于SIFT和RANSAC的特征圖像匹配方法[J]. 常青,張斌,邵金玲. 華東理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2012(06)
[7]圖像識(shí)別的技術(shù)現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)[J]. 張家怡. 電腦知識(shí)與技術(shù). 2010(21)
[8]圖像分割算法研究綜述[J]. 何俊,葛紅,王玉峰. 計(jì)算機(jī)工程與科學(xué). 2009(12)
[9]結(jié)合全局信息的SIFT特征匹配算法[J]. 紀(jì)華,吳元昊,孫宏海,王延杰. 光學(xué)精密工程. 2009(02)
[10]圖像邊緣檢測(cè)方法研究綜述[J]. 段瑞玲,李慶祥,李玉和. 光學(xué)技術(shù). 2005(03)
博士論文
[1]醫(yī)學(xué)圖像特征提取方法及應(yīng)用研究[D]. 肖哲.電子科技大學(xué) 2017
[2]圖像特征提取方法及其應(yīng)用研究[D]. 劉淑琴.西北大學(xué) 2016
[3]基于磁共振成像的腦網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及臨床應(yīng)用研究[D]. 丁菊容.電子科技大學(xué) 2012
碩士論文
[1]基于腦CT圖像的病變自動(dòng)化檢測(cè)技術(shù)研究[D]. 陳紅軍.哈爾濱理工大學(xué) 2008
本文編號(hào):3534334
【文章來(lái)源】:北京化工大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:75 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖3-1基于醫(yī)學(xué)圖像的SIFT特征構(gòu)建過(guò)程??Fig.3-1?SIFT?feature?constr?
d?in?Line!;??2:?for?each?P]?do??3:?for?each?尸2?do??4:?Distance?=?{PX-P2)2??5:?if?Distance?>?MinDistance?then??6:?MinDistance=Distance;??7:?Record?the?coordinate?of?Px?and?P2;??8:?end?if??9:?end?for??10:?end?for??11:?return?P]t?P,\???圖3-3計(jì)算兩線間最近距離點(diǎn)的方法??Fig.3-3?The?method?of?calculating?the?distance?between?the?nearest?distance?point?and?the??corresponding?point?on?the?two?lines.??3法3計(jì)算兩線上點(diǎn)均方誤差??Input:?Input?Linel,?Line!,?Px,?P2;??Output:?Return?a?number?average;??1:?for?Pxe?Linel,?P2?e?Linel?do??2:?Result?=?{P[—P2)1\??3:?Sum?=?Sum?+?Result,??4:?average?=?Sum?/?PointNumber?;??5:?end?for??6:?return?average?\???23??
??1:?Match?Image!?by?ImageX;??2:?for?L<?err?do??3:?Image\=Image\;??4:?Image2=Image2;??5:?Match?Image2?by?Image;??6:?Calculate?the?average?distance?of?points?L?;??7:?end?for??8:?return?L?;???3.3實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和分析??實(shí)驗(yàn)所用數(shù)據(jù)集來(lái)自中日友好醫(yī)院提供的前路融合后的10組患者的X線??片,圖3-4所示分別為頸椎前路融合術(shù)后的過(guò)伸過(guò)屈位示意圖,在頸椎前路融合??術(shù)后,患者應(yīng)進(jìn)行常規(guī)影像學(xué)檢查以確定術(shù)后情況。如果在手術(shù)后3個(gè)月仍然發(fā)??現(xiàn)手術(shù)節(jié)段的“活動(dòng)”,則表明術(shù)后仍需進(jìn)一步的治療,由于X線片顯示區(qū)域不??僅包含頸椎,仍有部分頭部、胸腔部位,藍(lán)色標(biāo)記區(qū)域?yàn)槟繕?biāo)區(qū)域,根據(jù)圖像特??點(diǎn),采用以下圖像預(yù)處理方案,為了突出頸椎的局部區(qū)域,須將關(guān)鍵部位標(biāo)記出??來(lái),如圖3-5所示,(a),(b),(c)三處常被用作關(guān)鍵部位的檢測(cè),其中,(a)??部位最為明顯,圖像區(qū)域受手術(shù)影響較小,因此選擇棘突邊緣作為實(shí)驗(yàn)方案的關(guān)??鍵部位。??過(guò)伸位?過(guò)屈位??圖3-4頸椎前路融合術(shù)后X線圖像樣本??Fig.3-4?Anterior?cervical?discectomy?and?fusion?X-ray?image?samples.??24??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]醫(yī)學(xué)影像技術(shù)學(xué)科的現(xiàn)狀與發(fā)展[J]. 趙宇,滕婷,祝因蘇,劉偉,張玲. 教育教學(xué)論壇. 2017(07)
[2]一種全新的兩步自動(dòng)化醫(yī)學(xué)圖像分割方案[J]. 何菁,陳勝. 電子科技. 2016(07)
[3]3D醫(yī)學(xué)影像的發(fā)展與應(yīng)用[J]. 杜新峰,章祖華. 人民軍醫(yī). 2013(09)
[4]3D打印技術(shù)的內(nèi)在風(fēng)險(xiǎn)與政策法律規(guī)范[J]. 劉步青. 科學(xué)經(jīng)濟(jì)社會(huì). 2013(02)
[5]數(shù)字圖像處理技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 陳汗青,萬(wàn)艷玲,王國(guó)剛. 工業(yè)控制計(jì)算機(jī). 2013(01)
[6]基于SIFT和RANSAC的特征圖像匹配方法[J]. 常青,張斌,邵金玲. 華東理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2012(06)
[7]圖像識(shí)別的技術(shù)現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)[J]. 張家怡. 電腦知識(shí)與技術(shù). 2010(21)
[8]圖像分割算法研究綜述[J]. 何俊,葛紅,王玉峰. 計(jì)算機(jī)工程與科學(xué). 2009(12)
[9]結(jié)合全局信息的SIFT特征匹配算法[J]. 紀(jì)華,吳元昊,孫宏海,王延杰. 光學(xué)精密工程. 2009(02)
[10]圖像邊緣檢測(cè)方法研究綜述[J]. 段瑞玲,李慶祥,李玉和. 光學(xué)技術(shù). 2005(03)
博士論文
[1]醫(yī)學(xué)圖像特征提取方法及應(yīng)用研究[D]. 肖哲.電子科技大學(xué) 2017
[2]圖像特征提取方法及其應(yīng)用研究[D]. 劉淑琴.西北大學(xué) 2016
[3]基于磁共振成像的腦網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及臨床應(yīng)用研究[D]. 丁菊容.電子科技大學(xué) 2012
碩士論文
[1]基于腦CT圖像的病變自動(dòng)化檢測(cè)技術(shù)研究[D]. 陳紅軍.哈爾濱理工大學(xué) 2008
本文編號(hào):3534334
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