《ICP算法在計(jì)算機(jī)輔助肝臟手術(shù)空間配準(zhǔn)中的應(yīng)用研究-論文.pdf》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在應(yīng)用文檔-天天文庫(kù)。

1、科技通報(bào)第30卷第1期V01．30No．12014年1月BULLETINOFSCIENCEANDTECHN0L0GYJan．2014ICP算法在計(jì)算機(jī)輔助肝臟手術(shù)空間配準(zhǔn)中的應(yīng)用研究韋韞韜，周軼冰(1．佳木斯大學(xué)，黑龍江佳木斯154007；2．佳木斯市中心醫(yī)院，黑龍江佳木斯154002)摘要：針對(duì)計(jì)算機(jī)輔助肝臟手術(shù)中的空間配準(zhǔn)技術(shù)中的手術(shù)前的CT圖像與手術(shù)中的實(shí)際空間進(jìn)行配準(zhǔn)問(wèn)題，本文提出一種基于ICP算法的手術(shù)空間配準(zhǔn)技術(shù)，通過(guò)利用幾何哈希法篩選出最佳的三維變換，然后用該變換作用到整個(gè)點(diǎn)云，最后完成點(diǎn)云的拼接，使得準(zhǔn)確度更高。仿真

2、試驗(yàn)結(jié)果表明，改進(jìn)的ICP拼接算法精度高，適用于計(jì)算機(jī)輔助肝臟手術(shù)。關(guān)鍵詞：ICP算法；肝臟手術(shù)；點(diǎn)云拼接；空間配準(zhǔn)中圖分類號(hào)：TP39文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1001—7119(2014)01—0162—04TheResearchofICPAlgorithmSApplicationinComputerAidedLiverOperationCorrectioninSpaceWeiYuntao，ZhouYibing(1．JiamusiUniversity．HeilongjiangJiamusi154007，China；2．Jiamus

3、iCenterHospita1．HeilongjiangJiamusi154002，China)Abstract：AimingattheproblemofCTimageisdifferentbeforeandduringincomputeraidedliveroperationcorrectioninspace，wecomeupwithacorrectionmethodbasedonICPalgorithm，screeningoutthebestthree—dimensionaltransformationbygeometricha

4、shingmethods，thenusethesetranslationtoeffectthewholepointclouds，completingthepointcloudsplitting，tomaketheresultmoreaccurate．Theresultsofsimulationandexperimentalshow，TheaccuracyofimprovedICPalgorithmishigher，whichissuitableforcomputeraidedliveroperation．Keywords：ICPal

5、gorithm；liveroperation；pointcloudsplitting；correctioninspace0引言1987年，Horn、Arun等利用四元數(shù)法提出了點(diǎn)集對(duì)點(diǎn)集的配準(zhǔn)方法。這樣點(diǎn)集和點(diǎn)集坐在計(jì)算機(jī)輔助肝臟手術(shù)中，醫(yī)生可以在手術(shù)標(biāo)系相匹配的算法通過(guò)實(shí)踐證明是一個(gè)用來(lái)解之前確定具體的病癥位置，做好相關(guān)的手術(shù)計(jì)劃，決復(fù)雜配準(zhǔn)問(wèn)題的關(guān)鍵之處。1992年，研究人從而為患者選擇最佳的手術(shù)方案，還可以把患者員Besl和Mckay提出了一種基于自由形態(tài)曲面的個(gè)體差異作為主要因素考慮進(jìn)去-一叫。在術(shù)中，的配準(zhǔn)方法，稱為迭代就

6、近點(diǎn)法ICPt]。以點(diǎn)集配準(zhǔn)技術(shù)可以幫助術(shù)者避開重要的組織結(jié)構(gòu)，盡對(duì)點(diǎn)集配準(zhǔn)方法為基礎(chǔ)，他們闡述了一種曲面量降低手術(shù)風(fēng)險(xiǎn)，減少手術(shù)給患者帶來(lái)的損傷和擬合算法，該算法是基于四元數(shù)的點(diǎn)集到點(diǎn)集痛苦，使手術(shù)更加高效、更加安全和可靠H一。配準(zhǔn)方法。1。收稿日期：2013—05—14基金項(xiàng)目：黑龍江省教育廳自然科學(xué)項(xiàng)目基金(12523060)。作者簡(jiǎn)介：韋韞韜(1982一)，女，漢族，佳木斯市人，講師，碩士研究生，研究方向：計(jì)算機(jī)應(yīng)用控制，佳木斯大學(xué)。第1期韋韞韜等．ICP算法在計(jì)算機(jī)輔助肝臟手術(shù)空間配準(zhǔn)中的應(yīng)用研究163本文基于傳統(tǒng)ICP算

7、法，提出了一種點(diǎn)云ICP小于給定閾值，即滿足式(1)最小。其步驟：拼接算法方案，較之傳統(tǒng)的算法具有較高的配準(zhǔn)(1)在目標(biāo)點(diǎn)集P中取點(diǎn)集P∈P；精度。(2)計(jì)算參考點(diǎn)集Q中對(duì)應(yīng)點(diǎn)Q∈Q，使一ll=min；1基于ICP算法的空間配準(zhǔn)技術(shù)(3)計(jì)算旋轉(zhuǎn)矩陣與平移向量，使得∑P+一=min；1．1醫(yī)學(xué)圖像配準(zhǔn)概述圖像配準(zhǔn)技術(shù)是指將圖像進(jìn)行空間變換，使(4)計(jì)算P¨={PI尸=RP+Tk,P∈P}；該圖像與另一幅圖像中的對(duì)應(yīng)點(diǎn)在空間上達(dá)到(5)計(jì)算d¨=∑一；一致。圖像配準(zhǔn)在圖像處理、計(jì)算機(jī)輔助醫(yī)療、運(yùn)動(dòng)估計(jì)醫(yī)學(xué)圖像分析等領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用，尤其

8、(6)如果d¨大于或等于給定的丁則返回到在輔助醫(yī)療方面有突出作用。由于不同成像模(2)，直到d。<丁或迭代次數(shù)大于預(yù)設(shè)的最大迭式和不同時(shí)間下得到同一個(gè)對(duì)象的圖像數(shù)據(jù)之代次數(shù)為止。間存在相對(duì)平移、旋轉(zhuǎn)、不同比例的縮放甚至畸對(duì)于ICP的每