[发明专利]一种影像配准转换参数优化方法及系统

权利要求书

1.一种影像配准转换参数优化方法，所述转换参数用于描述管腔结构器官的位置点信息转换到所述管腔结构器官三维影像信息空间坐标系的转换关系，其特征在于，包括：

采集所述管腔结构器官中的位置点信息；

利用所述转换参数，将所述位置点信息转换到所述三维影像信息空间坐标系下，从而获得的空间变换位置点集；

判断所述空间变换位置点集中的位置点是否落在管腔区域内，提取落在管腔内的变换位置点，获得变换位置内部点集；

使用所述变换位置内部点集优化更新所述转换参数。

2.根据权利要求1所述的影像配准转换参数优化方法，其特征在于，还包括：

利用人体管腔结构的分叉位置信息对所述转换参数进行自动初始化。

3.根据权利要求1所述的影像配准转换参数优化方法，其特征在于，所述获得变换位置内部点集，还包括：

计算所述变换位置内部点集中位置点的中心线对应点，所述中心线对应点为所述位置点的最近管腔分枝中心线上距离所述位置点最近的点，并用所述中心线对应点替换所述变换位置内部点集中对应的位置点。

4.根据权利要求1所述的影像配准转换参数优化方法，其特征在于，所述判断所述空间变换位置点集中的位置点是否落在所述管腔区域内具体为：

计算所述位置点到多个管腔中心线的距离，找到距离所述位置点最近的管腔结构或其分枝；

确定所述位置点到所述最近的管腔结构或其分枝的实际距离；

判断所述实际距离是否大于所述最近的管腔结构或其分枝的半径：若是，则判定所述位置点在所述管腔区域外；若否，则判定所述位置点在所述管腔区域内。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的影像配准转换参数优化方法，其特征在于，所述方法还包括：重复执行权利要求1所述方法步骤，直至所述转换参数满足收敛条件，将此时的转换参数作为全局优化转换参数。

6.根据权利要求5所述的影像配准转换参数优化方法，其特征在于，所述收敛条件具体为：

所述转换参数使得复合优化代价函数值达到预设阈值，所述复合优化代价函数为：变换位置外部点集占比与所述变换位置内部点集中位置点到其最近管腔中心线距离之和的加权和；

所述变换位置外部点集是由所述空间变换位置点集中去除所述变换位置内部点集后的位置点集合。

7.根据权利要求6所述的影像配准转换参数优化方法，其特征在于，所述复合优化代价函数具体为：

Φ(T,P)＝μ×Ω(T,P,Q,N_in,N_out)+(1-μ)×Ψ(T,P,Q,L,R)，

Ω(T,P,N_in,N_out)为管腔内部约束函数，其中，T为所述转换参数，P为所述空间变换位置点集，Q为P的最近中心线对应点集，N_in为所述变换位置内部点集，N_out为所述变换位置外部点集；

Ψ(T,P,Q,L,R)为中心线距离约束函数，其中，T为所述转换参数，P为所述空间变换位置点集，Q为P的最近中心线对应点集，L为P对应的最近中心线集合，R为L所对应管腔的半径大小集合；

优化因子μ是一个常数，用于平衡管腔内部约束与中心线距离约束的影响。

8.根据权利要求5所述的影像配准转换参数优化方法，其特征在于，所述方法还包括：

将所述全局优化转换参数作为初始化参数，在所述管腔结构器官的局部重复执行权利要求1所述的方法，直到所述全局优化转换参数至达到预定的收敛条件。