腦腫瘤手術規劃及術中，術前磁共振（MR）圖像與術中超聲（US）圖像的配準甚為關鍵。考慮到兩種模態圖像具有不同密度范圍及分辨率，且超聲圖像存在較多的斑點噪聲干擾，采用一種基于局部鄰域信息的自相似性上下文（SSC）描述子定義圖像之間的相似性測度。將超聲圖像作為參考，使用三維微分運算提取其中角點作為關鍵點，并采用密集位移采樣離散優化算法實施配準。整個配準過程分為仿射配準和彈性配準兩個階段，在仿射配準階段，對圖像進行多分辨率分解，在彈性配準階段，采取最小卷積和均值場推理策略對關鍵點的位移向量進行正則化處理。對22名患者的術前MR和術中US圖像進行配準實驗，仿射配準后的誤差為（1.57 ± 0.30）mm，每對圖像配準平均耗時1.36 s；彈性配準后的誤差為（1.40 ± 0.28）mm，平均用時1.53 s。實驗結果證明本文采用的方法具有良好的配準精度和速度。