[发明专利]物体内部形变的DVC测量方法

权利要求书

1.一种物体内部形变的DVC测量方法，其特征在于，包括如下步骤:

S1、通过形变前后体图像感兴趣区域的重心定位初始点的整像素位移，并使用基于梯度的亚像素位移定位方法求出所述初始点的亚像素位移场；

所述体图像感兴趣区域的重心的计算公式为：

其中，G_Ta表示体图像T在a轴的重心，a选择x,y,z轴之一，T(p)表示体图像T在p点的像素值；

所述初始点的亚像素位移场的计算公式为：

f_G＝round(G_fx,G_fy,G_fz)

g_G＝round(G_gx,G_gy,G_gz)

Δ＝(Δu,Δv,Δw)＝f_G-g_G

其中，Δ为所述初始点的亚像素位移场，round为四舍五入的函数，f和g分别代表形变前后的体图像，f_G与g_G为物体形变前后体图像感兴趣区域的重心；

S2、根据亚像素位移场使用牛顿迭代法计算出所述初始点的三维形变场；

S3、根据计算出三维形变场的所述初始点，通过牛顿迭代法计算所述初始点周围每一个像素点的三维形变场，对体图像感兴趣区域中的任意一个未计算的像素点，根据其周围已经计算出三维形变场的像素点来计算出其三维形变场，直至得到物体内部全部像素点的三维形变场。

2.根据权利要求1所述的物体内部形变的DVC测量方法，其特征在于，在步骤S1中，所述初始点的亚像素位移场的求出步骤包括：

对公式f(p)＝g(p')p∈D和p'＝p+Δ+Δ'进行泰勒一阶展开，得到g(p+Δ+Δ')＝g(p+Δ)+Δ'g'(p+Δ)，其中，g'(p+Δ)为体图像g在像素点p+Δ上的一阶灰度梯度；

对最小平方相关函数SSD取极值：

C_SSD(Δ')＝∑_p∈D(f(p)-g(p+Δ+Δ'))²

利用公式Δ'＝∑g'(g')^T∑(f-g)g'计算得到亚像素位移场Δ'。

3.根据权利要求2所述的物体内部形变的DVC测量方法，其特征在于，所述灰度梯度采用Barron算子计算。

4.根据权利要求1所述的物体内部形变的DVC测量方法，其特征在于，在步骤S2中，所述牛顿迭代法使用零均值归一化平方和函数ZNSSD作为相关函数。

5.根据权利要求4所述的物体内部形变的DVC测量方法，其特征在于，在步骤S2中，采用三元三次插值方法对体图像进行灰度值插值。