[发明专利]一种基于点云分割的股骨颈配准方法、系统及介质

权利要求书

1.一种基于点云分割的股骨颈配准方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

步骤S1：将获取到的CT影像将断裂股骨颈进行分割，得到断裂股骨头A和股骨体B两个部位，进行面绘制得到面片数据和点云数据；

步骤S2：将股骨头A和股骨体B的点云数据作为输入，输入到pointnet神经网络中，分割分别得到股骨头相接面a和股骨体断裂相接面b；

步骤S3：将分割得到的股骨头相接面a和股骨体断裂相接面b使用迭代程序进行配准，其中a是source、b是target，得到旋转矩阵M_{source-＞targ}；

步骤S4：将得到的旋转矩阵应用于分割出的股骨头A，A′＝A*M，得到最终拼接好的股骨模型，其中A′为应用旋转矩阵M后的股骨头。

2.根据权利要求1所述的一种基于点云分割的股骨颈配准方法，其特征在于，所述步骤S2包括如下步骤：

步骤S2.1：pointnet中通过使用三维STN解决获得不同数据的旋转性问题，学习到点云的位姿信息进行后续的分割任务；

步骤S2.2：pointnet中通过使用全局池化层来解决无序性问题，网络对每个点进行一定程度特征提取后通过全局池化层获取到点云整体特征。

3.根据权利要求2所述的一种基于点云分割的股骨颈配准方法，其特征在于，所述步骤S2还包括：

步骤S2.3：在进行使用pointnet程序对股骨颈进行分割之前，需要使用一些已经标注好的点云数据进行训练，得到训练好的pointnet模型后进行点云分割。

4.根据权利要求1所述的一种基于点云分割的股骨颈配准方法，其特征在于，所述步骤S3中的迭代程序主要是通过最小二乘法来进行优化，通过寻找每个点的最近邻匹配点来进行计算误差，获取得到旋转矩阵。

5.一种基于点云分割的股骨颈配准系统，其特征在于，所述系统包括如下模块：

模块M1：将获取到的CT影像将断裂股骨颈进行分割，得到断裂股骨头A和股骨体B两个部位，进行面绘制得到面片数据和点云数据；

模块M2：将股骨头A和股骨体B的点云数据作为输入，输入到pointnet神经网络中，分割分别得到股骨头相接面a和股骨体断裂相接面b；

模块M3：将分割得到的股骨头相接面a和股骨体断裂相接面b使用迭代程序进行配准，其中a是source、b是target，得到旋转矩阵M_{source-＞target}；

模块M4：将得到的旋转矩阵应用于分割出的股骨头A，A′＝A*M，得到最终拼接好的股骨模型，其中A′为应用旋转矩阵M后的股骨头。

6.根据权利要求5所述的一种基于点云分割的股骨颈配准系统，其特征在于，所述模块M2包括如下模块：

模块M2.1：pointnet中通过使用三维STN解决获得不同数据的旋转性问题，学习到点云的位姿信息进行后续的分割任务；

模块M2.2：pointnet中通过使用全局池化层来解决无需性问题，网络对每个点进行一定程度特征提取后通过全局池化层获取到点云整体特征。

7.根据权利要求6所述的一种基于点云分割的股骨颈配准系统，其特征在于，所述模块M2还包括：

模块M2.3：在进行使用pointnet程序对股骨颈进行分割之前，需要使用一些已经标注好的点云数据进行训练，得到训练好的pointnet模型后进行点云分割。

8.根据权利要求5所述的一种基于点云分割的股骨颈配准系统，其特征在于，所述模块M3中的迭代程序主要是通过最小二乘法来进行优化，通过寻找每个点的最近邻匹配点来进行计算误差，获取得到旋转矩阵。

9.一种存储有计算机程序的计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-4中任一项所述的方法的步骤。