对三维目标建立统计形状模型的方法

摘要

本发明涉及一种对三维目标建立统计形状模型的方法，包括以下步骤：S10、获取目标的二值原始体数据；S20、去除原始体数据中的孔洞；S30、进行平滑处理；S40、将平滑后的原始体数据转换为三角化表面三维数据；S50、将三角化表面三维数据映射至单位球体表面；S60、进行逆映射以及初始对齐操作，得到第一形状训练集；S70、将第一形状训练集转换为中间体数据；S80、对中间体数据采用两次非参数化弹性配准方法；S90、运行主成分分析，获取平均值、非零单位特征根以及特征向量。本发明滤除了训练集中各个形状之间位移、旋转和尺寸的影响，并将可能存在的孔洞拓扑结构进行闭合操作，得到精确的点到点的一一对应关系，该方法准确性和鲁棒性良好。

主权项

一种对三维目标建立统计形状模型的方法，包括以下步骤：S10、基于医学成像技术获取所述目标的二值原始体数据；S20、采用形态学闭操作去除所述原始体数据中的孔洞；S30、对去除孔洞后的原始体数据进行平滑处理；S40、采用等值面提取算法将平滑后的原始体数据转换为三角化表面三维数据；S50、采用保角映射算法将所述三角化表面三维数据映射至单位球体表面；S60、获取与所述单位球体表面顶点距离最短的点集，并进行逆映射以及初始对齐操作，得到第一形状训练集；S70、采用体素化算法将所述第一形状训练集转换为中间体数据；S80、对所述中间体数据采用两次非参数化弹性配准方法，得到建立对应关系的第二形状训练集；S90、对所述第二形状训练集运行主成分分析，获取其平均值、非零单位特征根以及特征向量；步骤S80具体包括以下步骤：第一次配准、随机选取所述中间体数据中的一例形状作为参考图像，将其余体数据与参考图像进行Demons弹性配准，得到第一形变场，采用所述第一形变场对所述第一形状训练集中的三角化表面形状进行弹性形变，得到中间形状训练集；第二次配准、求取所述中间形状训练集的平均形状，采用体素化算法将所述平均形状与中间形状训练集转化为二值图像体数据A、B，以A为参考图像，将B中体数据与参考图像进行Demons弹性配准，得到第二形变场，采用所述第二形变场对中间形状训练集中的三角化表面形状进行弹性形变，得到所述第二形状训练集。