仪器仪表学报

作者：程天宇，顾菊平，华 亮，赵凤申，周伯俊

单位：程天宇,1. 南京理工大学自动化学院,,顾菊平,1. 南京理工大学自动化学院，2. 南通大学电气工程学院,,华 亮,2. 南通大学电气工程学院,,赵凤申,2. 南通大学电气工程学院,,周伯俊,2. 南通大学电气工程学院,

关键词：医学图像配准;SURF算法;几何代数;特征描述子;快速空间寻优

基金：国家自然科学基金面上项目（61973178）、国家自然科学基金智能电网联合基金重点支持项目（U2066203）资助

三维医学图像可辅助医生的临床诊疗,不同模态三维图像通过配准后,可为医生提供更全面的病患信息,而传统三维多模态医学图像配准的精度不高、耗时较长且易受干扰。首先搭建Hessian四维尺度空间,将加速稳健特征(SURF)框架拓展至三维,然后基于几何代数构造了梯度角度不变性的三维特征点描述子,以丰富特征点信息;再设计快速空间寻优算法,不仅可保证配准精度,且提高配准稳定性;最后,采用数据一致性较好的RIRE公开数据集和合作附属医院提供的个性化临床实例数据开展实验。实验评估中,以手动配准作为金标准,公开库和临床实例图像的配准均值误差都不超过3mm,配准相似性超过99.1%;抗扰实验中混入高斯噪声,均值误差仍不超过3.5mm,相似性超过98.9%。实验结果表明,基于几何代数SURF的三维配准方法的精度更高且稳定性更强,可为临床适用提供理论基础与诊疗预案。

来源：2022年第9期

《仪器仪表学报》期刊编辑部

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