[發明專利]一種基于數字體積相關法的三維圖像配準方法

有效

• 申請號: 201410005842.6
• 申請日: 2014-01-07
• 公開（公告）號: CN103745467A
• 公開（公告）日: 2014-04-23
• 發明（設計）人: 萬克樹;楊鵬
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

1.一種基于數字體積相關法的三維圖像配準方法，其特征在于：包括如下步驟：

步驟1，對待測樣品進行第一次三維成像，獲得第一次三維圖像數據G₁（x,y,z）；

步驟2，剛性運動后，對待測樣品進行第二次三維成像，獲得第二次三維圖像數據G₂（x,y,z）；

步驟3，對G₁（x,y,z）和G₂（x,y,z）進行數字體積相關計算，獲得G₂（x,y,z）三維圖像數據中部分位置點相對G₁（x,y,z）的位移值；

步驟4，將步驟3得到的相對位移值代入剛性運動位移公式中，采用最小二乘法計算，得到待測樣品的6個剛性運動自由度；

步驟5，將步驟4得到的6個剛性運動自由度代入公式II計算三維圖像數據G₂（x,y,z）中各個點剛性運動后的新位置；

步驟6，將步驟5得到的各個點剛性運動后的新位置數據利用插值算法即可得到剛性運動后的三維圖像數據G₃（x,y,z），即配準后的三維數字圖像數據G₃（x,y,z）。

2.根據權利要求1所述的基于數字體積相關法的三維圖像配準方法，其特征在于：步驟1或步驟2中，所述三維成像采用的是X射線斷層照相、核磁共振斷層照相、伽馬射線斷層照相或共聚焦顯微鏡中的任意一種成像技術。

3.根據權利要求2所述的基于數字體積相關法的三維圖像配準方法，其特征在于：所述X射線斷層照相包括醫用X射線斷層照相、工業X射線斷層照相、顯微X射線斷層照相或納米X射線斷層照相。

4.根據權利要求1所述的基于數字體積相關法的三維圖像配準方法，其特征在于：步驟4中，所述剛性運動位移公式為：

uvw=u0v0w0+0-wzwywz0-wx-wywx0·ΔxΔyΔz,]]>其中，公式中，u,v,w為通過數字體積相關算法得到的部分位置點分別在x,y,z三個方向的位移值；Δx,Δy,Δz為上述部分位置點離待測樣品特定轉動中心在x,y,z三個方向的距離；u₀,v₀,w₀,w_x,w_y,w_z是待測樣品的6個剛性運動自由度。

5.根據權利要求1所述的基于數字體積相關法的三維圖像配準方法，其特征在于：步驟5中，所述公式II為：

x′y′z′=xyz+u0v0w0+0-wzwywz0-wx-wywx0·ΔxΔyΔz,]]>其中，公式II中，（x',y',z'）是新位置點的坐標，（x,y,z）是G₂（x,y,z）中任意點的坐標。