图像配准在高频超声皮肤三维成像中的应用研究

摘要

目的:将图像配准技术应用在高频超声皮肤三维成像系统中,消除由于三维探头的振动、操作者和受试者的不自主运动等给三维数据带来的偏差,提高高频超声三维成像的精度.方法:以C++语言为基础,结合图像处理工具包ITK(insight segmentation and registration toolkit),在保持配准框架其他组成部分不变的情况下,仅改变变换函数对高频超声皮肤图像进行配准实验.通过可视化工具包VTK(visualization toolkit)观察三维数据配准前后三维重建图像的表面情况及其内部切面图,并选用相关系数、结构相似性指数、余弦相似度以及配准时间尝试对配准效果进行定量评价.结果:平移变换、刚性变换、二维相似变换以及仿射变换的配准对三维重建图像质量有明显改善,B样条可变形变换配准效果不理想.5种变换函数中,刚性变换配准效果最好;平移变换配准和刚性变换配准效果接近,且所需配准时间最少.结论:图像配准能显著提高高频超声三维重建图像的精度,在兼顾配准时间和精度的情况下,平移变换是高频超声皮肤三维成像中较为理想的图像配准方法.