基于边缘对应的三维颅骨自动非刚性配准方法

来源：计算机应用杂志2016年第11期北京时间：

作者：热孜万古丽·夏米西丁, 耿国华, 古丽松·那斯尔丁, 邓擎琼, 迪丽努尔·克依木, 祖丽皮亚·买买提明, 赵万荣, 郑磊

单位：1. 西北大学 信息科学与技术学院, 西安 710069;2. 新疆师范大学 计算机科学技术学院, 乌鲁木齐 830054;3. 北京师范大学 信息科学与技术学院, 北京 100875;4. 托克逊县人民医院 放射科, 新疆 吐鲁番 838100

摘要：针对三维颅骨模型在初始姿态相差较大以及存在较多缺失情况下自动配准困难的问题，提出一种基于边缘对应的三维颅骨非刚性自动配准方法。首先对待配准三维颅骨进行边缘提取，获得所有孔洞的边缘；然后根据边缘长度以及边缘间最短距离自动识别边缘类型，建立待配准颅骨和参考颅骨在边缘上的对应；之后对待配准颅骨的初始位置和姿态进行调整，实现粗配准；最后通过两次一致点漂移（CPD）算法逐步实现两个颅骨从边缘区域至所有区域的精确配准。实验结果表明，与常用的基于迭代最近点（ICP）和薄板样条函数（TPS）相结合的三维颅骨自动配准方法相比，该方法对姿态、位置、分辨率以及缺损具有更强的鲁棒性，并且配准效率更高。

关键词：三维模型配准,三维颅骨,边缘识别,一致点漂移,姿态校正

基金资助：国家自然科学基金资助项目（61363065，61262065）；北京市自然科学基金资助项目（4152028）；中央高校基本科研业务费专项基金资助项目（2013YB70）。