删除或更新信息,请邮件至freekaoyan#163.com(#换成@)

基于互信息的荧光素眼底血管造影图像序列的自动配准方法

本站小编 Free考研考试/2022-01-03

刘小燕1,,,
王皓浩1,
孙刚1,
张谱2,
刘敏1,
高玲2
1.湖南大学电气与信息工程学院 ??长沙 ??410082
2.中南大学湘雅附属第二医院 ??长沙 ??410011

详细信息
作者简介:刘小燕:女,1973年生,教授,博士生导师,研究方向为图像处理技术及其应用、智能建模与控制
王皓浩:男,1994年生,硕士生,研究方向为医学图像处理技术
孙刚:男,1992年生,博士生,研究方向为医学图像处理技术
张谱:男,1985年生,博士生,研究方向为视网膜、脉络膜及玻璃体相关疾病
刘敏:男,1981年生,副教授,博士生导师,研究方向为计算机视觉、模式识别以及机器学习
高玲:女,1968年生,主任医师,研究方向为视网膜、脉络膜及玻璃体相关疾病
通讯作者:刘小燕 ? xiaoyan.liu@hnu.edu.cn
中图分类号:TP391; R445

计量

文章访问数:1271
HTML全文浏览量:488
PDF下载量:33
被引次数:0
出版历程

收稿日期:2017-09-14
修回日期:2018-05-09
网络出版日期:2018-06-07
刊出日期:2018-08-01

A Novel Automatic Registration Method for Fluorescein Fundus Angiography Sequences Based on Mutual Information

Xiaoyan LIU1,,,
Haohao WANG1,
Gang SUN1,
Pu ZHANG2,
Min LIU1,
Ling GAO2
1. College of Electrical and Information Engineering, Hunan University, Changsha 410082, China
2. Department of Ophthalmology, the Second Xiangya hospital of Central South University, Changsha 410011, China


摘要
摘要:荧光素眼底血管造影技术(FFA)是眼底疾病诊断的金标准,但是造影过程中病人不可避免地转动眼球,造成FFA图像序列中感兴趣区域(例如视网膜血管分支、新生血管)的位置发生变化,给后续的图像定量分析与病情准确评估诊断带来困难。针对上述问题,该文提出一种基于互信息的FFA图像序列配准方法。首先采用多尺度线性滤波方法分割出图像中的血管,并利用图像金字塔对分割后的图像进行下采样,然后利用互信息计算待配准图像与参考图像的相似性,通过进化策略对配准参数进行优化,获得互信息最大时图像的空间变换矩阵,实现FFA图像的配准。采用上述方法,对4位患者共计1039帧FFA图像进行测试,总体配准率达到93%,失败率仅为1%;与常用的配准方法相比,所提方法的配准率、配准速度和鲁棒性等综合性能良好,为FFA影像的定量分析在未来的临床应用奠定了基础。
关键词:荧光素眼底血管造影/
图像序列/
互信息/
血管分割
Abstract:Fluorescein Fundus Angiography (FFA) is regarded as the golden diagnostic criteria for fundus diseases. However, dislocation or rotation of the interested images on anatomic landmark (like retinal vascular branches, neovascularization), caused by inevitable eyeball movement, brings about difficulties in subsequent quantitative analysis and progress assessment of the diseases. In order to solve the above problems, a novel method based on mutual information is proposed for automatic registration of FFA image sequence. Firstly, the vessels of image sequence are segmented by multi-scale linear filter and down sampled hereafter by image pyramid. Then, the similarity of sampled images is calculated by mutual information and the evolution strategy is adopted to optimize the registration parameters. Finally, the transformation matrix with maximum mutual information is obtained to register the FFA image. Tests with FFA image sequences of 4 patients (total 1039 frames) show that the overall registration rate of the algorithm reaches 93% and the failure rate is only 1%. Compared with the classical registration methods, the proposed method shows better comprehensive performance in terms of registration rate, computing speed as well as robustness. It lays basic foundations for quantitative analysis on FFA images and potential clinical application.
Key words:Fluorescein Fundus Angiography (FFA)/
Image sequence/
Mutual information/
Vascular segmentation



PDF全文下载地址:

https://jeit.ac.cn/article/exportPdf?id=f810a7f6-b62e-4f6e-9235-4dbfa2e6025a
相关话题/图像 序列 技术 医学 疾病

  • 领限时大额优惠券,享本站正版考研考试资料!
    大额优惠券
    优惠券领取后72小时内有效,10万种最新考研考试考证类电子打印资料任你选。涵盖全国500余所院校考研专业课、200多种职业资格考试、1100多种经典教材,产品类型包含电子书、题库、全套资料以及视频,无论您是考研复习、考证刷题,还是考前冲刺等,不同类型的产品可满足您学习上的不同需求。 ...
    本站小编 Free壹佰分学习网 2022-09-19
  • 空间中心科研人员提出一种分布式累加合成方法改进基于大气散射介质调制的压缩感知图像重建
    大气散射介质的存在会对光学成像造成干扰,导致难以对处于散射介质中或隐藏在散射介质后的目标进行清晰成像。研究如何在散射介质存在的情况下实现清晰可靠的光学成像技术,在民用和军用领域都具有十分重要的意义。中国科学院国家空间科学中心复杂航天系统电子信息技术院重点实验室博士生雷雪林、马晓珊研究员和彭晓东研究员 ...
    本站小编 Free考研考试 2022-01-03
  • 空间中心科研人员提出一种基于光学仿真图像与少量真实样本风格迁移学习的目标样本扩增方法
    对于非合作目标智能分类任务,由于无法获取足够有效的样本图像来训练网络模型,使得网络易陷入过拟合的情况,直接影响了智能算法模型性能。因此围绕少量图像样本开展高价值样本数据扩增一直是遥感图像智能处理领域重点研究内容之一。现有的样本数据扩增方法主要包括基于图像变换的数据扩增方法、基于生成对抗网络的数据扩增 ...
    本站小编 Free考研考试 2022-01-03
  • 中国东北——MIS2阶段细石叶技术适应与扩散的十字路口
    处于更新世末期的深海氧同位素2阶段(MIS2)是第四纪气候转型的关键时期,发生了一系列全球性和区域性的气候突变事件和短期的冷暖交替过程,同时也见证了人类技术、社会和文化等方面的重要转变。细石叶技术作为此阶段重要的技术创新,在东亚和东北亚地区广泛分布,对于探讨MIS2阶段石器技术演化、人群迁徙与扩散、 ...
    本站小编 Free考研考试 2022-01-03
  • 黄土高原西部MIS 7–6阶段古人类石器技术与生态适应研究进展
    中国黄土高原的“黄土-古土壤序列”不仅完整的保留了第四纪冰期-间冰期多旋回的古气候记录,同时蕴含着丰富的古人类文化遗存。甘肃张家川县杨上旧石器遗址的发掘和研究是中国科学院古脊椎动物与古人类研究所、甘肃省文物考古研究所与兰州大学组织的陇西黄土高原清水河、水洛河流域旧石器时代考古综合研究的重要组成。该遗 ...
    本站小编 Free考研考试 2022-01-03
  • 石器实验揭示百万年前泥河湾古人类砸击技术特征
    近日,国际专业期刊《考古与人类科学》(Archeological and Anthropological Sciences)发表了中国科学院古脊椎动物与古人类研究所裴树文研究团队联合西班牙高级科学研究委员会历史研究所,对泥河湾盆地早更新世砸击法剥片技术的最新研究成果,揭示百万年前古人类对当地自然资源 ...
    本站小编 Free考研考试 2022-01-03
  • 华南百色盆地手斧技术研究新进展
    以手斧为代表的旧石器早期大型工具组合,是古人类石器技术进步的重要体现。广西百色盆地是国内最早发现手斧的区域之一,目前已有近50年的发现和研究历史。在这一过程中,考古****积累了大量珍贵的旧石器标本,为研究华南地区早期人类的演化提供了科学依据。自2018年以来,由中国科学院古脊椎动物与古人类研究所、 ...
    本站小编 Free考研考试 2022-01-03
  • 质谱分析仪原位采样技术研发取得进展
    质谱分析仪是分析反应过程逸出气体测量最常用的设备,应用领域覆盖能源、化工、材料、医药等,十分广泛。质谱分析仪需要在高真空环境下工作,才能保证测量的安全和准确。真实反应过程中,产物复杂多变,尤其是含有腐蚀性气氛和大量粒径从零到几百微米不等的细微颗粒物,这些颗粒物一旦跟随采样气体进入质谱分析仪内部,将对 ...
    本站小编 Free考研考试 2022-01-03
  • 轻型航空发动机制式起动技术研究进展
    制式起动,亦称火药起动或者炮式起动,是指利用固体火药燃气发生器使发动机在较短的时间内达到较高的稳定转速。然而由于制式起动加速过程迅猛,燃烧室点火条件十分恶劣,同时要求达到100%起动和点火成功率,因此技术难度相对较高。  为全面获取某型航空发动机的制式起动特性,有效解决制式起动技术难题,轻型动力实验 ...
    本站小编 Free考研考试 2022-01-03
  • 采用研究所技术的130t/h超高压再热生物质直燃循环流化床锅炉通过产品鉴定
    近日,采用研究所高参数生物质直燃发电锅炉技术、由济南锅炉集团有限公司设计制造的130t/h超高压再热生物质直燃循环流化床锅炉,在山东济南通过了中国电器工业协会组织的产品鉴定,以秦裕琨院士为主任的鉴定委员会认为:该产品创新性突出,其综合技术成果处于同类产品国际领先水平。  该锅炉位于山东省临沂市,20 ...
    本站小编 Free考研考试 2022-01-03
  • 研究所科研论文荣获《储能科学与技术》“高被引论文”奖
    12月11-13日,“第七届全国储能科学与技术大会”在山东淄博召开。会上,由研究所硕士生李瑞民为第一作者发表的论文《风光互补系统中混合储能容量优化配置研究》(《储能科学与技术》, Vol 8(3): 512-522, 2019)被评为2018-2019年度中国化工学会会刊《储能科学与技术》“高被引论 ...
    本站小编 Free考研考试 2022-01-03