基于点集匹配的4D CT肺运动估计算法研究
| 摘要 | 第3-5页 |
| Abstract | 第5-7页 |
| 第1章 绪论 | 第11-28页 |
| 1.1 研究背景和意义 | 第11-12页 |
| 1.2 肺部成像 | 第12-15页 |
| 1.2.1 肺成像技术 | 第12-14页 |
| 1.2.2 4D CT图像配准与肺运动模型估计 | 第14-15页 |
| 1.2.3 国内外主要实验室的当前研究现状 | 第15页 |
| 1.3 四维图像配准的时空关系分类 | 第15-17页 |
| 1.3.1 基于空间变换的四维图像配准方法 | 第15-17页 |
| 1.3.1.1 指定时间点的图像配准方法 | 第16页 |
| 1.3.1.2 相邻时间点的图像配准方法 | 第16-17页 |
| 1.3.1.3 时间维轨迹运动平滑 | 第17页 |
| 1.3.2 基于时空变换的四维图像配准方法 | 第17页 |
| 1.4 四维图像配准的方法分类 | 第17-22页 |
| 1.4.1 基于强度的图像配准方法 | 第18-19页 |
| 1.4.2 基于特征的图像配准方法 | 第19-21页 |
| 1.4.3 基于混合的图像配准方法 | 第21-22页 |
| 1.5 点集匹配 | 第22-25页 |
| 1.5.1 点集匹配 | 第22-23页 |
| 1.5.2 点集匹配在图像配准中存在的问题 | 第23-25页 |
| 1.6 本文主要工作 | 第25-26页 |
| 1.7 论文结构安排 | 第26-28页 |
| 第2章 4D CT肺成像原理及预处理 | 第28-36页 |
| 2.1 引言 | 第28页 |
| 2.2 肺CT成像原理 | 第28-30页 |
| 2.3 肺运动特点 | 第30-31页 |
| 2.4 公测的 4D CT肺数据集 | 第31-33页 |
| 2.5 4D CT肺图像的预处理 | 第33-35页 |
| 2.6 总结 | 第35-36页 |
| 第3章 基于动态点集匹配的肺运动估计算法 | 第36-56页 |
| 3.1 引言 | 第36-37页 |
| 3.2 点间对应关系 | 第37-38页 |
| 3.3 鲁棒性点集匹配模型 | 第38-40页 |
| 3.4 目标点集调整的可行性及收敛性分析 | 第40-43页 |
| 3.5 算法描述 | 第43页 |
| 3.6 实验结果分析 | 第43-55页 |
| 3.6.1 肺呼吸运动估计 | 第44-52页 |
| 3.6.2 肺滑动运动估计 | 第52-55页 |
| 3.6.3 运行时间 | 第55页 |
| 3.7 结论 | 第55-56页 |
| 第4章 基于点集匹配和时空追踪的肺运动估计算法 | 第56-75页 |
| 4.1 引言 | 第56-57页 |
| 4.2 算法概述 | 第57-58页 |
| 4.3 基于SIFT特征的点集匹配算法 | 第58-59页 |
| 4.4 基于L1范数的正则化轨迹拟合 | 第59-62页 |
| 4.5 空间mean-shift点追踪 | 第62-63页 |
| 4.6 实验结果分析 | 第63-73页 |
| 4.6.1 肺呼吸运动估计 | 第63-71页 |
| 4.6.2 肺滑动运动估计 | 第71-73页 |
| 4.6.3 运行时间 | 第73页 |
| 4.7 结论 | 第73-75页 |
| 第5章 基于L1范数与拓扑保持约束的点集匹配算法 | 第75-102页 |
| 5.1 引言 | 第75-77页 |
| 5.2 正则化约束的点集匹配模型 | 第77-86页 |
| 5.2.1 L1范数约束 | 第79-80页 |
| 5.2.2 拓扑保持约束 | 第80-85页 |
| 5.2.3 平滑约束 | 第85页 |
| 5.2.4 正则化约束的形变模型 | 第85-86页 |
| 5.3 变换函数模型求解 | 第86页 |
| 5.4 算法总结 | 第86-87页 |
| 5.5 实验结果分析 | 第87-101页 |
| 5.5.1 评价指标 | 第88-89页 |
| 5.5.2 二维数据集 | 第89-93页 |
| 5.5.3 三维肺数据集 | 第93-100页 |
| 5.5.4 运行时间 | 第100-101页 |
| 5.6 结论 | 第101-102页 |
| 第6章 基于时空径向基函数的四维形变模型 | 第102-117页 |
| 6.1 引言 | 第102页 |
| 6.2 基于空间径向基函数的变换函数 | 第102-103页 |
| 6.3 基于时空径向基函数的变换函数 | 第103-105页 |
| 6.4 时空变换函数的性质 | 第105-110页 |
| 6.4.1 可分离性 | 第105-108页 |
| 6.4.2 可解性 | 第108-109页 |
| 6.4.3 时间和空间的平滑性 | 第109-110页 |
| 6.5 实验结果分析 | 第110-116页 |
| 6.5.1 运动模型评价 | 第110-113页 |
| 6.5.2 四维图像插值 | 第113-116页 |
| 6.5.3 运行时间 | 第116页 |
| 6.6 结论 | 第116-117页 |
| 第7章 总结与展望 | 第117-120页 |
| 7.1 论文总结 | 第117-119页 |
| 7.2 研究展望 | 第119-120页 |
| 参考文献 | 第120-131页 |
| 致谢 | 第131-132页 |
| 攻读博士学位期间的研究成果 | 第132页 |
