ثبت تصاویر مغزی به روش تطابق الگوی هوشمند

ثبت تصویر ابزاری قدرتمند و مهم در ارزیابی های مختلف به ویژه بینایی ماشین و مهندسی پزشکی به شمار می رود که با رفع عدم تطابق های موجود بین تصاویر متعدد گرفته شده از یک موضوع خاص در زمان های مختلف و یا توسط روش های مختلف تصویربرداری، امکان مقایسه، یکپارچه سازی و تحلیل اطلاعات به دست آمده از منابع گوناگون را فراهم می نماید. در دهه های اخیر پیشرفت سریع دستگاه های تصویر برداری پزشکی و کاربرد فزاینده تصاویر حاصل از آن ها در تشخیص، تعیین روش درمان، نظارت بر روند بیماری و ...، تحقیق و پژوهش در حوزه ثبت تصویر اتوماتیک را ایجاب نموده است. بزرگترین مشکل برای داشتن یک ثبت دقیق، پیچیدگی محاسباتی آن ها است. در این رساله روشی کارآمد، کاملاً خودکار و بدون نیاز به مداخله کاربر در ثبت تصاویر ct و mri مغزی بر اساس تطابق الگوهای هوشمند و به کمک الگوریتم های بهینه یابی اطلاعات متقابل معرفی شده است. در حال حاضر متدهای ثبت تصویر مبتنی بر معیار اطلاعات متقابل، یکی از متداول ترین روش ها در ثبت تصاویر پزشکی می باشند که روش هایی قدرتمند و مستقل از نوع تصاویر ورودی بوده و می-توانند برای انواع تصاویر یک کیفیتی و چند کیفیتی مورد استفاده قرار گیرند. با این حال، گاه وجود ماکزیمم های محلی در تابع mi ثبت تصاویر یک کیفیتی و نیز کار با تصاویر دارای نویز در اطراف ناحیه مورد نظر، منجر به بروز خطا یا کاهش دقت عمل ثبت می گردند. علاوه بر آن به دلیل پیچیدگی محاسبات mi، ثبت تصاویر پزشکی دارای پس زمینه بزرگ، بسیار زمان بر خواهد بود. در این رساله برای استفاده از مزایای معیار mi در ثبت انواع تصاویر پزشکی و در عین حال کاهش زمان محاسبات و افزایش دقت ثبت، روش جدیدی معرفی شده است که با استفاده از مفهوم انتروپی، نواحی شامل اطلاعات مهم مانند بافت ها که هدف اصلی در تطبیق و ثبت تصاویر به شمار می آیند، از نویز یا پس زمینه تصویر متمایز می گردند. به این ترتیب با استخراج ناحیه مورد علاقه، تابع mi به دست آمده هموارتر و تشخیص پیک نشان دهنده ی تبدیل بهینه واضح تر و ساده تر خواهد بود که علاوه بر بهبود قدرت و دقت معیار mi، با حذف پیکسل های غیر ضروری پس زمینه و جبران اثر اختلاف مکانی هدف در مختصات دو تصویر، سرعت ثبت تا حد زیادی افزایش خواهد یافت.