MATLAB医学图像刚性及非刚性配准系统

资 源 简 介

本系统基于MATLAB开发，支持MRI、CT等多模态医学图像的刚性及非刚性配准。提供平移、旋转等整体变换与局部形变场估计，具备精度评估与可视化对比功能，支持批量处理，适用于临床研究及医学图像分析场景。

详 情 说 明

基于MATLAB的医学图像刚性及非刚性配准系统

项目介绍

本项目是一个基于MATLAB开发的综合性医学图像配准系统，旨在解决多模态医学图像（如MRI、CT等）的空间对齐问题。系统实现了从刚性变换到非刚性形变的完整配准流程，通过先进的相似性度量和优化算法，为临床诊断和医学研究提供高精度的图像配准解决方案。

功能特性

• 多模态配准支持：兼容MRI、CT等多种医学影像模态的配准需求
• 刚性配准功能：支持平移、旋转、缩放等整体几何变换
• 非刚性配准功能：基于B样条的局部形变场建模，实现精确的局部形变校正
• 智能优化策略：采用多分辨率金字塔配准策略与梯度下降优化算法
• 批量处理能力：支持大规模图像数据的自动化批处理配准
• 全面评估体系：提供配准精度量化评估和多种可视化对比工具

使用方法

基本配置与运行

1. 将项目文件添加到MATLAB路径中
2. 准备参考图像和待配准的浮动图像（支持mat、nii、dcm等格式）
3. 根据需要配置配准参数（变换类型、优化器设置、迭代次数等）
4. 运行主程序启动配准流程

参数配置选项

• 变换类型选择：刚性（仿射变换）或非刚性（B样条形变）
• 相似性度量：互信息、相关系数等度量标准
• 优化参数：迭代次数、学习率、容忍度等优化器设置
• 多分辨率层级：定义金字塔配准的层级数量

结果输出

系统生成以下输出结果：

• 配准后的图像数据文件
• 配准变换参数（变换矩阵或形变场）
• 配准精度评估报告
• 可视化对比结果（重叠图像、差异图、形变网格）

系统要求

• MATLAB版本：R2018b或更高版本
• 必要工具箱：

- Image Processing Toolbox - Optimization Toolbox - Statistics and Machine Learning Toolbox

• 内存要求：建议8GB以上，3D图像处理推荐16GB
• 存储空间：至少1GB可用空间用于临时文件存储

文件说明

主程序文件集成了系统的核心配准流程控制功能，负责协调整个配准任务的执行。它实现了用户交互界面与参数配置的对接，组织并调用刚性变换与非线性形变的核心算法模块。该文件统筹管理从图像数据读入、预处理、多分辨率优化配准到结果输出与可视化的完整作业链，同时具备批处理任务的调度与并行计算资源分配能力。