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医学图像融合是医学图像处理和分析中的研究热点，主要涉及医学图像降噪、医学图像配准和医学图像融合等核心技术。针对上述关键技术，我们首次引入脉冲发送皮层模型，提出了新的医学图像非局部降噪方法，可有效克服现有非局部方法不具备旋转不变性的不足，为医学图像降噪提供了通用技术；同时，提出了基于图像特征表征的非刚性配准方法，可在不破坏图像解剖特征的情况下，实现医学图像精确配准，配准精度高于基于互信息和熵图的配准方法；此外，提出了一种自适应医学图像融合方法，有效克服了小波变换法和脉冲耦合神经网络融合方法易引起融合图像对比度降低或引入图像伪影的不足，可在获得高对比度融合图像的同时，保护待融合图像中的细节信息。