肺癌是困擾人類健康的嚴重疾病,其致死率在所有癌癥中占第一位,采用多模態(tài)醫(yī)學(xué)圖像融合的方法,可實現(xiàn)肺癌的早期診斷和治療,有利于提高肺癌病人的5年生存率和生活質(zhì)量。由于肺部具有曲面復(fù)雜、形變劇烈和存在滑移運動等特點,研究多模態(tài)醫(yī)學(xué)圖像非剛性配準、肺部運動場建模、肺部運動參數(shù)精確計算是實現(xiàn)多模態(tài)醫(yī)學(xué)圖像融合、病灶腫瘤跟蹤以及肺部健康狀態(tài)評估面臨的難點問題。為此,本文研究了肺部點云精簡方法,提出了一種新的非剛性圖像配準相似性度量,采用基于非剛性點云配準的方法進行了肺部運動場建模,實現(xiàn)了基于肺部點云的曲面重建及參數(shù)計算,初步搭建了一個肺部模型圖像處理軟件平臺-LungMed。本文主要研究內(nèi)容如下:提出一種用于肺部模型點云精簡的方法。該方法采用空間二分法聚類獲取精簡點云初值并使用基于Voronoi圖的迭代方法對點云分布進行優(yōu)化,定義了一種新的聚類單元代表點的計算方法,將聚類單元內(nèi)的點集三角化并選擇距離重心最近的點作為代表點,改善了點云分布不均勻情形下選取代表點會偏向高密度點云區(qū)域的問題,實驗表明所提點云精簡方法提高了精簡點云的保形性和均勻性。提出一種用于非剛性醫(yī)學(xué)圖像配準的相似性度量準則。新度量將...

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【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

圖1-1放射治療前后的流程示意圖放射治療是肺癌早期治療的重要手段[24,25]，其原理是通過輻射產(chǎn)生的放射線所攜能量來破壞細胞的染色體，使細胞壞死，從而消滅可快速分裂和生長的癌細胞。在

圖2-1點-曲面距離構(gòu)建局部參數(shù)曲面SU將導(dǎo)致計算構(gòu)成的曲面可近似看成一個平面，進而計算點到局部曲面距離，如

圖2-2采用擬合平面的方法計算點-曲面3nu，采用主成分分析擬合平面1x2xx1y2yyxxnxyynyuuuuuuuuuuuuX

圖2-3點云主成分分析長短軸圖示定義點-曲面距離之后，接著需要定義點集的劃分準則。本節(jié)按照平均點u的長進行劃分，點集中每個點到長軸法平面的距離if的計算方法如下：Tii1fuuξ

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