[发明专利]肺部CT的三维配准方法

摘要

一种肺部CT的三维配准方法，其包括以下步骤载入第一肺部CT体数据和第二肺部CT体数据；以互信息为配准测度，对第一肺部CT体数据和第二肺部CT体数据进行三维刚性配准，使二者中的肺部区域整体对齐，记录X轴、Y轴和Z轴三个方向的位移参数和旋转参数，作为第一配准参数；在刚性配准的基础上进行非刚性配准，记录非刚性配准的最优位移场，作为第二配准参数；用第一配准参数和第二配准参数对第一肺部CT体数据和第二肺部CT体数据中的结节进行匹配，建立对应关系。本发明方法能够实现精确配准，并利用配准结果将同一位置的结节病灶在不同CT数据中的成像位置进行自动对应，从而能够方便医生对结节病情发展进行对比。

主权项

一种肺部CT的三维配准方法，其特征在于，该三维配准方法包括以下步骤：载入第一肺部CT体数据和第二肺部CT体数据；以互信息为配准测度，对第一肺部CT体数据和第二肺部CT体数据进行三维刚性配准，使二者中的肺部区域整体对齐，记录X轴、Y轴和Z轴三个方向的位移参数和旋转参数，作为第一配准参数；在刚性配准的基础上进行非刚性配准，记录非刚性配准的最优位移场，作为第二配准参数；用第一配准参数和第二配准参数对第一肺部CT体数据和第二肺部CT体数据中的结节进行匹配，建立对应关系；所述非刚性配准包括特征点提取、特征点匹配和位移场搜索；其中，采用三维的算子提取特征点，特征点匹配中被匹配为特征点对的两个特征点r、f满足以下两个条件：一、参考图像中的特征点r在浮动图像中最邻近的点是特征点f，且特征点f在参考图像中的最邻近的点也是特征点r；二、最邻近特征点与次临近特征点间的距离比小于预设的第一阈值；位移场搜索中，用互信息结合特征点限制作为相似性测度，利用单点互信息与互信息之间的关系，采用邻域搜索的方式进行位移场迭代，从而得到最优位移场，位移场搜索包括以下步骤：计算位移场变化量；将位移场变化量与位移场相加，更新位移场；利用特征点对位移场进行限制，包括计算特征点x处的位移场Un+1(x)，计算该位移场Un+1(x)与V(x)的差值，该差值小于预设的第二阈值时，使位移场Un+1(x)＝V(x)，否则Un+1(x)保持不变，V(x)为构成特征点对的两个特征点之间的位移，该特征点对包括特征点x；计算浮动图像插值结果，计算该插值结果与参考图像之间的互信息，当互信息停止增大或迭代次数达到限定次数时，将当前位移场作为最优位移场，否则重复上述步骤。