[發明專利]一種基于圖像數據和點云數據的融合配準方法

有效

• 申請號: 202110376958.0
• 申請日: 2021-04-08
• 公開（公告）號: CN112802073B
• 公開（公告）日: 2021-07-06
• 發明（設計）人: 朱聞韜;饒璠;楊寶;陳凌;張鐸;申慧;葉宏偉;王瑤法
• 申請（專利權）人: 之江實驗室;明峰醫療系統股份有限公司
• 主分類號: G06T7/33
• 分類號: G06T7/33;G06T7/11;G06T7/136;G06T7/155
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 邱啟旺

1.一種基于圖像數據和點云數據的融合配準方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟一：通過圖像分割獲取參考圖像和浮動圖像中器官或組織的邊界點云或通過特征提取獲得特征點點云；

步驟二：以參考圖像、浮動圖像以及對應的點云數據作為輸入對融合配準模型進行訓練，使損失函數收斂并穩定，從而完成對融合配準模型的訓練；其中，所述融合配準模型包含圖像配準網絡和點云配準網絡，圖像配準網絡的輸入為參考圖像、浮動圖像對，點云配準網絡的輸入為參考圖像、浮動圖像對應的點云數據對；所述損失函數由圖像距離項、點云距離項、約束圖像變形場和點云變形場的正則化項以及圖像變形場和點云變形場的一致性約束項組成，具體表示為：

S = D_NCC (I_r , T_image ? I_f) + D_SCT (P_r , T_point ? P_f) + R_I(T_image) + R_p(T_point) + D_uni(T_image, T_point)

式中，I_r, I_f分別代表參考圖像和浮動圖像；P_r, P_f分別代表參考圖像的點云和浮動圖像的點云；T_image, T_point分別代表圖像配準和點云配準輸出的變形場；D_NCC (I_r , T_image ?I_f)代表圖像距離項，采用NCC度量定義計算；D_SCT (P_r , T_point ? P_f)代表點云距離項采用形狀相關張量定義計算；R_I(T_image), R_p(T_point)分別代表約束圖像變形場和點云變形場的正則化項；D_uni(T_image, T_point)為圖像變形場和點云變形場的一致性約束項；

步驟三：在訓練好的融合配準模型中輸入參考圖像、浮動圖像以及通過步驟一方法得到的對應點云數據，模型輸出形變后的浮動圖像、點云數據以及圖像變形場和點云變形場，完成圖像數據和點云數據的融合配準。