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针对胸部多模磁共振(MRI)图像间结构失配问题,提出一种基于结构补偿的配准方法.首先基于相似变换约束进行浮动图像与参考图像的预配准;然后结合图像分割和形态学处理方法对预配准图像进行结构补偿,构造与参考图像组织结构一致的浮动模板;再将浮动模板与参考图像非刚性配准,提取配准变形场;最后将变形场应用于预配准图像,得到配准结果.以失配组织的Jaccard因子作为评价标准,采用模体图像和临床图像对提出的方法进行验证.结果表明在结构失配的胸部多模MRI图像中,本文方法比传统互信息法具有更好的配准性能.