[發明專利]一種非剛體的配準方法

在審

• 申請號: 201310628081.5
• 申請日: 2013-11-29
• 公開（公告）號: CN104680486A
• 公開（公告）日: 2015-06-03
• 發明（設計）人: 于文君;曹春生
• 申請（專利權）人: 上海聯影醫療科技有限公司
• 主分類號: G06T5/00
• 分類號: G06T5/00
• 代理公司: 無
• 代理人: 無

技術領域

本發明涉及醫學圖像處理領域，尤其涉及一種非剛體的配準方法。

背景技術

醫學圖像配準是醫學圖像三維重建與可視化的先決條件。醫學圖像配準包括剛體配準和非剛體配準，剛體配準主要用于腦部或全身脊柱等只存在全局旋轉和平移變化的掃描圖像；而非剛體配準用于心臟、肺或乳腺等存在局部位移的器官掃描圖像。

基于自由形變的非剛體配準是一種傳統并且比較通行的非剛體配準方法，其對應的圖像坐標點的位移是其周圍網格控制點位移的B樣條函數，所述B樣條函數的函數關系即為配準中的坐標變換。優化過程中求解的是控制點的位移量。優化的代價函數如果結合彎曲能量可使坐標變換平滑，保持非剛體拓撲變換的連續可導。采用由稀疏到稠密的多級控制點密度逐步地對浮動圖像進行校正，本身即符合非剛體形變存在的不同尺度特性，可相應提高配準的精度和速度。

具體地，在基于自由形變(FFD，free?form?deformation)的非剛體配準方法中，當采用3階B樣條時，像素點在X、Y和Z三個方向上的位移分量是其周圍的若干個數量的控制點的位移分量的B樣條函數。如圖1所示為像素點與對應B樣條控制點的關系示意圖。其中，圖中陣列排布的點為控制點。X為待移動的像素點位置，位于所述圖像上的控制點數目為5*5*5，圖像外各有1排或2排控制點。其中，在三維方向上的位移量分別為u、v、w的表達式如下：

x′y′z′=T(xyz)=xyz+Σl=03Σm=03Σn=03Bl(u)Bm(v)Bn(w)dxi+l,j+m,k+nΣl=03Σm=03Σn=03Bl(u)Bm(v)Bn(w)dyi+l,j+m,k+nΣl=03Σm=03Σn=03Bl(u)Bm(v)Bn(w)dzi+l,j+m,k+n]]>