分数阶梯度驱动的主动Demons算法研究

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摘要:图像非刚性配准在计算机视觉和医学图像有着重要的作用. Demons算法被证明是解决非刚性配准的有效方法,然而存在的 Demons非刚性配准算法对灰度均匀和弱纹理区域的图像配准精度低,优化易陷入局部极小导致配准速度缓慢.针对该问题,将R-L( Riemann-Liouville)分数阶微分引入到主动Demons算法中,提出了基于R-L分数阶梯度驱动的主动Demons算法.本文将R-L分数阶梯度代替传统的梯度算子,不但可以增强图像的细节信息,而且可以增强灰度均匀和弱纹理区域的梯度信息,从而提高了图像配准精度和速度.另外,通过实验给出了配准精度与R-L分数阶模板参数之间的关系,从而为模板最佳参数的选取提供了依据.尽管不同类型的图像其最佳参数是不同的,但是其最佳配准阶次一般在0~1之间.理论分析和实验结果均表明,该算法可以用于灰度均匀和弱纹理区域的图像配准,且配准精度和速度都有明显的提高,本文方法是Demons算法应用的一个重要延伸.
  l- K# a5 }" U( S/ D- M- C关键词:Riemann-Liouville;分数阶梯度;主动Demons 算法;非刚性配准
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2021-6-8 09:19 上传

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