[發(fā)明專利]一種散亂點(diǎn)集的拓?fù)浔３謹(jǐn)M合方法、裝置及圖像變換系統(tǒng)

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010192648.5
• 申請(qǐng)日: 2010-06-04
• 公開（公告）號(hào): CN101882299A
• 公開（公告）日: 2010-11-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊烜;裴繼紅;劉霞
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 深圳大學(xué)
• 主分類號(hào): G06T3/00
• 分類號(hào): G06T3/00
• 代理公司: 深圳中一專利商標(biāo)事務(wù)所 44237
• 代理人: 張全文

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于圖像處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種散亂點(diǎn)集的拓?fù)浔３謹(jǐn)M合方法、裝置及圖像變換系統(tǒng)。

背景技術(shù)

基于控制點(diǎn)集的圖像變換問題是醫(yī)學(xué)圖像配準(zhǔn)中的重要處理過程，即散亂點(diǎn)集上的擬合問題，也就是如何利用一些簡(jiǎn)單的函數(shù)進(jìn)行曲面擬合，并使擬合函數(shù)在控制點(diǎn)的測(cè)量值滿足要求，也是常說的插值問題。

在散亂點(diǎn)集上的擬合方法一般包括線性彈性變換、流體變換、徑向基函數(shù)擴(kuò)展等方法。

其中，線性彈性變換方法是基于壓力和拉伸理論，需要迭代求解偏微分方程，算法復(fù)雜，計(jì)算量巨大，只適用于小位移形變，而且其彈性變換結(jié)果不一定保持?jǐn)M合曲面的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。流體變換方法是在線性彈性變換理論基礎(chǔ)上增加了一些約束條件，通過模擬流體的物理特征進(jìn)行方程，可以用于大形變擬合問題。但是這類方法同樣需要迭代求解方程，計(jì)算復(fù)雜，計(jì)算量大。

基于徑向基函數(shù)擴(kuò)展的方法是利用一組及函數(shù)的線性組合來擬合形變曲面，其理論源自函數(shù)插值理論和近似理論。形變函數(shù)具有明確的解析式，計(jì)算簡(jiǎn)單、快速，但是這類方法中存在拓?fù)潢P(guān)系不易保持的問題。引起擬合曲面拓?fù)洳槐３值脑蛞话惆▋煞矫妫阂皇菑较蚧瘮?shù)的支撐集選取不合適，二是散亂點(diǎn)集中存在一些點(diǎn)的移動(dòng)與整體變換的趨勢(shì)不一致，當(dāng)這種不一致比較嚴(yán)重時(shí)，就可能引起整體變換的拓?fù)洳槐３帧?/p>

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明實(shí)施例的目的在于提供一種散亂點(diǎn)集的拓?fù)浔３謹(jǐn)M合方法，旨在解決現(xiàn)有的通過基于徑向基函數(shù)擴(kuò)展實(shí)現(xiàn)散亂點(diǎn)集的擬合，所存在的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)不易保持的問題。

本發(fā)明實(shí)施例是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種散亂點(diǎn)集的拓?fù)浔３謹(jǐn)M合方法，所述方法包括下述步驟：

對(duì)原始散亂點(diǎn)集進(jìn)行曲面擬合，獲取拓?fù)洳槐３謪^(qū)域；

確定所述拓?fù)洳槐３謪^(qū)域的外凸方向；

根據(jù)所述拓?fù)洳槐３謪^(qū)域的外凸方向，判斷引起拓?fù)洳槐３值目刂泣c(diǎn)，并刪除。

本發(fā)明實(shí)施例的另一目的在于提供一種散亂點(diǎn)集的拓?fù)浔３謹(jǐn)M合系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括：

拓?fù)洳槐３謪^(qū)域獲取模塊，用于對(duì)原始散亂點(diǎn)集進(jìn)行曲面擬合，獲取拓?fù)洳槐３謪^(qū)域；

外凸方向確定模塊，用于確定所述拓?fù)洳槐３謪^(qū)域的外凸方向；以及

控制點(diǎn)判斷刪除模塊，用于根據(jù)所述外凸方向確定模塊確定的拓?fù)洳槐３謪^(qū)域的外凸方向，判斷引起拓?fù)洳槐３值目刂泣c(diǎn)，并刪除。

本發(fā)明實(shí)施例的另一目的在于提供一種包括散亂點(diǎn)集的拓?fù)浔３謹(jǐn)M合系統(tǒng)的圖像變換系統(tǒng)。

在本發(fā)明實(shí)施例中，對(duì)原始散亂點(diǎn)集進(jìn)行曲面擬合，獲取拓?fù)洳槐３謪^(qū)域；確定所述拓?fù)洳槐３謪^(qū)域的外凸方向；根據(jù)所述拓?fù)洳槐３謪^(qū)域的外凸方向，判斷引起拓?fù)洳槐３值目刂泣c(diǎn)，并刪除，有效的去除引起拓?fù)洳槐３值目刂泣c(diǎn)，解決了通過基于徑向基函數(shù)擴(kuò)展實(shí)現(xiàn)散亂點(diǎn)集的擬合，所存在的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)不易保持的問題。

附圖說明

圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的散亂點(diǎn)集的拓?fù)浔３謹(jǐn)M合方法的實(shí)現(xiàn)流程圖；

圖2是本發(fā)明實(shí)施例提供的對(duì)原始散亂點(diǎn)集進(jìn)行曲面擬合，獲取拓?fù)洳槐３謪^(qū)域的實(shí)現(xiàn)流程圖；

圖3是本發(fā)明實(shí)施例提供的確定所述拓?fù)洳槐３謪^(qū)域的外凸方向的實(shí)現(xiàn)流程圖；

圖4是本發(fā)明實(shí)施例提供的根據(jù)投影直方圖判斷拓?fù)洳槐３謪^(qū)域外凸方向；

圖5(a)是本發(fā)明第一實(shí)施例提供的不保持區(qū)域的外凸方向的判斷流程圖；

圖5(b)是本發(fā)明第二實(shí)施例提供的不保持區(qū)域的外凸方向的判斷流程圖；

圖6是本發(fā)明實(shí)施例提供的根據(jù)所述拓?fù)洳槐３謪^(qū)域的外凸方向，判斷引起拓?fù)洳槐３值目刂泣c(diǎn)的實(shí)現(xiàn)流程圖；

圖7是本發(fā)明實(shí)施例提供的散亂點(diǎn)集的拓?fù)浔３謹(jǐn)M合系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖；

圖8是本發(fā)明實(shí)施例提供的拓?fù)洳槐３謪^(qū)域獲取模塊的結(jié)構(gòu)框圖；

圖9是本發(fā)明實(shí)施例提供的外凸方向確定模塊的結(jié)構(gòu)框圖；

圖10是本發(fā)明實(shí)施例提供的控制點(diǎn)判斷刪除模塊的結(jié)構(gòu)框圖。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

在本發(fā)明實(shí)施例中，對(duì)原始散亂點(diǎn)集進(jìn)行曲面擬合，獲取拓?fù)洳槐３謪^(qū)域；確定所述拓?fù)洳槐３謪^(qū)域的外凸方向；根據(jù)所述拓?fù)洳槐３謪^(qū)域的外凸方向，判斷引起拓?fù)洳槐３值目刂泣c(diǎn)，并刪除。

圖1示出了本發(fā)明實(shí)施例提供的散亂點(diǎn)集的拓?fù)浔３謹(jǐn)M合方法的實(shí)現(xiàn)流程，其具體的步驟如下所述：

在步驟S101中，對(duì)原始散亂點(diǎn)集進(jìn)行曲面擬合，獲取拓?fù)洳槐３謪^(qū)域。