[发明专利]基于迭代最近点的自动电解剖图与CT图像配准方法和装置

权利要求书

1.一种心房电解剖图与CT图像的配准方法，其特征在于，包括：

获取心房电解剖图与CT图像，所述电解剖图是心房解剖结构的模拟图，是在房颤消融手术中由导管在心房内壁标测的近百个标测点模拟构建而成的；所述CT图像是心房内壁的曲面图像，是对房颤消融手术前采集的CT原始图像分割重建之后获得的；

以基于质心的方法，粗配准电解剖图与CT图像；

在粗配准的基础上，采用仿射变换和迭代最近点的方法，精配准电解剖图与CT图像；

将精配准形变后的电解剖图叠加在CT图像上，得到心房电解剖图与CT图像的最终配准图像。

模拟构建的电解剖图本质是一组标测点集，因此，配准CT图像和电解剖图实质是配准构成CT图像的点集和构成电解剖图的标测点集。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，以基于质心的方法配准所述电解剖图与CT图像，得到粗配准变换。具体包括：

步骤A1、分别计算CT图像A(A＝{A(j)}，j＝1，…，N_A)和电解剖图B(B＝{B(i)}，i＝1，…，N_B)的质心C_A和C_B；

步骤A2、计算粗配准电解剖图B’，计算公式如下：

B′＝B+(C_A-C_B)(I)

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，配准所述电解剖图和CT图像，得到精配准变换，具体包括：

采用仿射变换模型和单纯形优化算法，以基于迭代最近点的方法配准所述电解剖图与CT图像，得到精配准变换。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，采用仿射变换模型和单纯形优化算法，以基于迭代最近点的方法配准所述电解剖图与CT图像，得到精配准变换，具体包括：

步骤B1、寻找CT图像A上与粗配准后的电解剖图中标测点集B’对应一致的点集A_B‘，计算公式如下：

$A_{B^{\′}}\left(j\right)=\underset{j}{\arg \min }\sqrt{\underset{i=1}{\overset{N_B}{\Σ}}{\left(A\right(j)-B^{\′}(i\left)\right)}^2},j=1,2,\mathrm{...},N_A---\left(II\right)$

步骤B2、采用单纯形优化，寻找使得B’和A_B’之间平方距离最小的仿射变换T^*，具体计算如下：

$T^{*}=\underset{T}{\arg \min }\underset{j=1}{\overset{N_A}{\Σ}}\underset{i=1}{\overset{N_B}{\Σ}}{\left(A_{B^{\′}}\right(j)-{\mathrm{TB}}^{\′}(i\left)\right)}^2---\left(III\right)$

步骤B3、更新B’，令B′＝T^*B′，然后返回到步骤B1，重复迭代，直到步骤B2中B’和A_B‘平方距离与上一次迭代中B’和A_B‘平方距离的比值大于一个阈值。