Demons Algorithm

资 源 简 介

Demons Algorithm

详 情 说 明

Demons算法是一种经典的非刚性医学图像配准方法，其核心思想通过将图像配准问题建模为扩散过程来实现像素级的形变。该算法受到物理学中Maxwell's demons概念的启发，将图像间的差异视为"demons"推动像素移动的力量。

在非刚性配准领域，Demons算法通常与基于B样条的自由形变配准(FFD)结合使用。FFD通过控制网格上的控制点来实现局部形变，能够很好地描述器官组织的非线性变形。这种组合方式既保持了Demons算法的局部精确性，又通过FFD实现了对整体形变的平滑约束。

对于相似性度量，算法会根据图像模态的不同选择适当的测度：在多模态配准(如CT-MRI配准)中采用互信息(MI)，它能有效衡量两幅图像统计依赖性；而在单模态配准时则使用差方和(SSD)度量，这种基于强度差异的测度计算效率更高。

Demons算法的实现通常包含迭代优化过程，每一步计算形变场并对其进行正则化，确保形变的物理合理性和平滑性。这种方法在临床应用中表现出色，特别适用于处理器官的呼吸运动或心脏搏动导致的形变。