[發明專利]基于梯度直方圖分布匹配確定三維旋轉量的方法和系統有效
| 申請號： | 201410708512.3 | 申請日： | 2014-11-27 |
| 公開（公告）號： | CN104537640B | 公開（公告）日： | 2018-01-09 |
| 發明（設計）人： | 周武;張麗娟;謝耀欽 | 申請（專利權）人： | 中國科學院深圳先進技術研究院 |
| 主分類號： | G06T7/33 | 分類號： | G06T7/33 |
| 代理公司： | 廣州華進聯合專利商標代理有限公司44224 | 代理人： | 吳平 |
| 地址： | 518055 廣東省深圳*** | 國省代碼： | 廣東;44 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 基于 梯度 直方圖 分布 匹配 確定 三維 旋轉 方法 系統 | ||
1.一種基于梯度直方圖分布匹配確定三維旋轉量的方法，所述方法包括：
獲取待配準的三維體數據；
通過三維高斯梯度核函數計算所述待配準的三維體數據對應的三維局部梯度；
通過累積所述三維局部梯度的每個體素的幅值和方向值構建所述三維局部梯度對應的幅值加權方向分布直方圖；
對所述幅值加權方向分布直方圖進行直方圖歸一化匹配確定三維旋轉量；
所述三維高斯梯度核函數是三維高斯函數對三維坐標系中三個坐標軸方向分別求一階導數，并對所述三個坐標軸方向的一階導數進行歸一化處理得到的函數表達式；
所述三維高斯函數對三維坐標系中三個坐標軸方向分別求得的一階導數為：
其中，G′x(σ，x，y，z),G′y(σ，x，y，z),和G′z(σ，x，y，z)分別表示標準偏差為σ的三維高斯函數對X，Y，Z軸的一階導數；
所述對所述三個坐標軸方向的一階導數進行歸一化處理的步驟包括：將所述一階導數離散化，獲得離散化的矩陣，將所述離散化的矩陣進行歸一化處理，使得矩陣中的所有元素之和為1，生成三維高斯梯度核函數；
所述對所述幅值加權方向分布直方圖進行直方圖歸一化匹配確定三維旋轉量的步驟包括：
對參考三維體數據的幅值加權方向分布直方圖和檢測三維體數據的幅值加權方向分布直方圖進行逆傅里葉變換，得到最佳平移量；所述逆傅里葉變換的計算公式為：
其中，表示一維傅里葉變換，表示一維逆傅里葉變換，*表示復數共軛，·表示點乘運算，HA表示參考三維體數據的幅值加權方向分布直方圖，HB表示檢測三維體數據的幅值加權方向分布直方圖，C表示參數，最佳平移量由參數C的最大值位置確定。
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