[发明专利]一种基于数字体积相关法的三维图像配准方法

权利要求书

1.一种基于数字体积相关法的三维图像配准方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤1，对待测样品进行第一次三维成像，获得第一次三维图像数据G₁（x,y,z）；

步骤2，刚性运动后，对待测样品进行第二次三维成像，获得第二次三维图像数据G₂（x,y,z）；

步骤3，对G₁（x,y,z）和G₂（x,y,z）进行数字体积相关计算，获得G₂（x,y,z）三维图像数据中部分位置点相对G₁（x,y,z）的位移值；

步骤4，将步骤3得到的相对位移值代入刚性运动位移公式中，采用最小二乘法计算，得到待测样品的6个刚性运动自由度；

步骤5，将步骤4得到的6个刚性运动自由度代入公式II计算三维图像数据G₂（x,y,z）中各个点刚性运动后的新位置；

步骤6，将步骤5得到的各个点刚性运动后的新位置数据利用插值算法即可得到刚性运动后的三维图像数据G₃（x,y,z），即配准后的三维数字图像数据G₃（x,y,z）。

2.根据权利要求1所述的基于数字体积相关法的三维图像配准方法，其特征在于：步骤1或步骤2中，所述三维成像采用的是X射线断层照相、核磁共振断层照相、伽马射线断层照相或共聚焦显微镜中的任意一种成像技术。

3.根据权利要求2所述的基于数字体积相关法的三维图像配准方法，其特征在于：所述X射线断层照相包括医用X射线断层照相、工业X射线断层照相、显微X射线断层照相或纳米X射线断层照相。

4.根据权利要求1所述的基于数字体积相关法的三维图像配准方法，其特征在于：步骤4中，所述刚性运动位移公式为：

uvw=u0v0w0+0-wzwywz0-wx-wywx0·ΔxΔyΔz,]]>其中，公式中，u,v,w为通过数字体积相关算法得到的部分位置点分别在x,y,z三个方向的位移值；Δx,Δy,Δz为上述部分位置点离待测样品特定转动中心在x,y,z三个方向的距离；u₀,v₀,w₀,w_x,w_y,w_z是待测样品的6个刚性运动自由度。

5.根据权利要求1所述的基于数字体积相关法的三维图像配准方法，其特征在于：步骤5中，所述公式II为：

x′y′z′=xyz+u0v0w0+0-wzwywz0-wx-wywx0·ΔxΔyΔz,]]>其中，公式II中，（x',y',z'）是新位置点的坐标，（x,y,z）是G₂（x,y,z）中任意点的坐标。