[发明专利]一种非特征提取和非参数的3D图像配准方法

摘要

本发明涉及图像融合和图像序列监测等技术领域，具体涉及了一种基于非特征提取和非参数3D图像配准方法。该方法用边缘检测器来检测要观察的参考图像Z_R的边缘体素，对给定参考图像R的体素(x,y,z)进行判断，对R局部无退化体进行几何变换，用R的局部退化点定义T(x,y,z)，之后输出几何变换参数。该方法由于局部平滑的灵活性，该方法相关的几何变换不需要任何参数形式，并且在实践中实用有效。

主权项

1.一种基于非特征提取和非参数3D图像配准方法，其特征在于包括以下步骤：(1)用边缘检测器来检测要观察的参考图像Z_R的边缘体素；(2)对于已经给定的真实的参考图像R的体素(x,y,z)，以该体素为中心，半径为r₁的圆形邻域表示为Ο(x,y,z；r₁)，如果在Ο(x,y,z；r₁)中检测到的边缘体素数量小于[nr₁]，其中，[]为取整运算符号，那么(x,y,z)就被认为是参考图像R的连续体素，在这种情况下，继续判断体素是局部无退化体素还是局部退化体素；(3)设D为R局部无退化体素或在半径为r₁邻域内至少含有[nr₁]边缘体素的体素的集合，对于所有的(x,y,z)∈D，几何变换的幅度T(x,y,z)都将通过下面的步骤(3)和步骤(4)的过程中方法进行计算，对于移动图像上的任意体素(x',y',z')∈O(x,y,z；r₁)，只考虑它的圆形邻域Ο(x',y',z'；r₂)，这个邻域的半径r₂可以和r₁相同，也可以不同，计算平均平方差MSD有：是Ο(x',y',z'；r₂)的体素数量，是让下式最小的几何变换：(4)如果(x,y,z)是R的局部退化点，那么T(x,y,z)的估计值被定义如下：首先，在D中找到最接近(x,y,z)的体素，表示为(x⁽¹⁾,y⁽¹⁾,z⁽¹⁾)；然后，令如果则否则定义，(5)输出几何变换参数。