基于十字模板数字减影图像配准快速算法.pdfVIP

第22卷，第4期 深圳大学学报理工版 Vo1．22．No．4 2005年 l0月 JOURNALOFSHENZHENUNIVERSITYSCIENCEANDENGINEERING Oct．2oo5 文章编号：1000-2618(2005)04—0324—06 基于十字模板的数字减影图像配准快速算法 储 颖 ，唐超伦 ，纪 震 ，牟轩沁 (1．深圳大学信息：E程学院，深圳518060；2．西安交通大学电子与信息工程学院，西安710409) 摘 要：提出一种基于十字模板的数字减影图像配准快速算法．采用块匹配法消除几何失真带来的运 动伪影．选择不受血管区域影响的差值直方图能量尺度作为相似性尺度．通过计算图像梯度信息，选取边 缘区域像素作为控制点，既改善减影图像质量，又提高运算速度．用十字模板替代传统块匹配法中常用的 矩形模板，可减少直方图统计中的像素数量，缩短计算时间．对比矩形模板和十字模板的差值直方图能量 有哪些信誉好的足球投注网站结果，发现参数选取适当时，改变模板形状不影响控制点运动位移量的正确确定．对十字模板中像素 进行采样，可进一步压缩像素数量，提高运算速度．实验结果表明，改变模板形状后，图像配准速度显著 加快，且减影 图像质量保持 良好． 关键词：数字减影血管造影术；图像配准；块匹配法；十字模板 中图分类号：TP391．41 文献标识码：A 了柔性蒙片减影方法 (flexiblemasksubtraciton)， 弓I 言 配准前先将血管区域在有哪些信誉好的足球投注网站范围内排除，以防止血 管干扰．然而，在血管像素数量大于背景像素数量 数字减影血管造影术 (digitalsubtractionangi— 的主血管区域和毛细血管丰富的区域，这样做将导 ography，DSA)是把计算机数字化能力与常规x线 致无法获得足够的信息来正确计算运动位移量． 成像和透视装置结合起来的一种血管造影检查新方 Buzug_4提出了基于差值直方图能量 (energyofthe 法．在血管造影之前，先拍摄一张检查部位的x光 histogramofdifferences，EHD)的运动位移点有哪些信誉好的足球投注网站 片，称为蒙片 (maskimage)；之后经动脉或静脉 准则，该方法不受血管区域影响，极大地提高了减 注射造影剂，再拍一张同一部位血管造影的x光 影图像质量．但由于未充分利用图像信息，计算时 片，称为盈片 (1iveimage)．蒙盈片相减可得到一 间较多．Meijering_5的快速DSA矫正算法利用了图 幅清晰的、造影剂标识出来的血管图像，称为减影 像特征，仅计算图像边缘处，即发生位移概率最大 图像 (subtractionimage)，如式 (1)： 区域像素点的运动位移量，在提高减影图像质量的 S (，Y)= ￡(，Y)一M (，Y)， 同时，也极大地提高了运算速度． (，Y)∈[ ，]． (1) 本文提出一种基于十字模板的DSA配准快速算 其中，[ ，酬 代表蒙片M (，Y)、盈片 ￡(，Y)及 法．通过改变有哪些信誉好的足球投注网站区域形状，减少需计算的像素数 减影S(，Y)的宽度和高度． 目，可提高配准速度，节省系统开销．在保证减影 理想情况下减影中仅包含血管信息．实际操作 图像质量的前提下，较好地解决了运算量与检测精 中，由于病人在不同拍摄时刻会发生不 自主移位， 度之间的矛盾． 如呼吸、吞咽、心跳等，减影 中不可避免会 出现运 动伪影 ¨J．DSA配准技术用于解决如何有效消除运 1 数字减影图像配准算法 动伪影问题．目前普遍采用块匹配法，因为在现有 技术条件下，该方法能够用硬件实现，既可满足实