1.一种融合灰度特征与结构化表示的图像群组配准方法,其特征在于:所述图像群组配准方法包括如下步骤:
1)从机器中获取的原始图像,并获得该图像的结构化表示,并将此结构化表示以及原始图像作为输入数据输入;
2)对输入图像不断进行仿射变换,并求取变换后图像的相似度量,使变换后图像为相似度最优;
3)对仿射变换后相似度达到最优的图像不断进行B样条变换,并计算B样条变换后图像的相似性度量,使B样条变换后的图像的相似性最优,从而获得最终的精配准图像;
所述步骤1)中,获得图像的结构化表示的过程:
2.1)选择一个设定大小的块;
2.2)计算块的概率密度函数,即描述图像的灰度分布情况,利用图像的灰度直方图来计算图像的概率密度函数,设图像I的灰度级范围为[0,L-1],则I的直方图用离散函数h(rk)来表示:h(rk)=nk k=0,1,...,L-1 (1)其中,rk表示第k级灰度值,nk表示图像I中灰度级值为rk的像素个数;
设图像I的行数和列数分别为M和N,则归一化的直方图即图像I的概率密度函数p(rk)表示为:
2.3)计算块的熵,所述熵是香农熵,将块的灰度值看做随机变量,香农熵表示为:其中,H表示香农熵,i表示灰度值的可能取值,pi是指定的块的概率密度函数;
对整幅图像进行划分块,每块按照2.1)~2.3)操作得到整幅图像的结构化表示。
2.如权利要求1所述的融合灰度特征与结构化表示的图像群组配准方法,其特征在于:所述步骤2)、3)中,对于给定的N幅图像{I1,I2,...,IN},群组配准旨在找到最优的变换T使得输入的N幅图像达到空间上的对准, Tn表示图像In的变换, 表示对In进行变换后的图像;
群组配准表示为目标函数:
S(T)=S(I1(T1),I2(T2),...,IN(TN)) (4)其中,T1,T2,…,TN分别是图像I1,I2,…,IN的变换,S(T)是变换后图像I1(T1),I2(T2),…,IN(TN)的相似性度量;
将原始图像和图像的结构化表示同时作为输入图像,此时的目标函数包含两部分内容:S(T)=Sintensity(T)+Sstructural(T) (5)其中,Sintensity(T)表示利用原始图像的灰度信息得到的目标函数分量,Sstructural(T)表示利用结构化表示的图像表示得到的目标函数分量。
3.如权利要求2所述的融合灰度特征与结构化表示的图像群组配准方法,其特征在于:采用信息熵来表示相似性度量,用xm表示输入图像的一个采样点,用S(I(T(xm))表示变换后图像在xm处的熵,群组配准的目标函数表示为:其中,Gσ表示方差为σ2的高斯核,dij(xm)=Ii(Ti(xm))-Ij(Tj(xm))表示变换后的图像Ii(Ti(xm))和Ij(Tj(xm))在点xm处的距离。