一种基于里奇流的表面配准方法

摘要

本发明公开了一种基于里奇流的表面形状配准方法。该方法首先将闭合表面根据改进的里奇流方法进行参数化，将闭合表面映射到球面上。同时在计算过程中记录里奇流能量变化情况，建立多尺度里奇流能量矩阵。然后对多尺度里奇流能量矩阵进行拉普拉斯变换，计算其拉普拉斯矩阵，并根据该矩阵提取基于里奇能量的多尺度特征点。继而将全局里奇流能量与局部特征点进行结合，建立配准方程。从而利用该配准方程将多个不同表面在球面域上进行配准。最终将配准结果映射至原始表面，完成整个配准过程。应用本发明的技术方案减少了参数化过程中的计算时间，并将全局属性与局部特征进行有效结合，提高了配准的准确度。

主权项

一种基于里奇流的表面配准方法，用于使待配准表面的形状与目标表面的形状相配准，以便于与待配准表面的形状相关联的信息映射到目标表面上，其特征在于，该方法包括如下步骤：步骤S1、对待配准表面进行拓扑校正，使其保证亏格为0和网格的连通性；步骤S2、对待配准表面和目标表面进行圆填充，得到圆填充后的形态矩阵；步骤S3、基于圆填充后的形态矩阵对待配准表面和目标表面进行改进的表面里奇流计算，以实现待配准表面和目标表面的球面参数化过程，并得到计算过程中形成的多尺度里奇流能量矩阵及全局里奇流能量分布；步骤S4、根据多尺度里奇流对待配准表面进行多尺度特征提取，在待配准表面的网格顶点及目标表面的网格顶点中确定特征点的位置；步骤S5、根据全局里奇流能量分布及特征点位置建立配准能量方程，得到从与待配准表面对应的球面上网格顶点到与目标表面对应的球面上网格顶点的映射关系；步骤S6、根据从与待配准表面对应的球面上网格顶点到与目标表面对应的球面上网格顶点的映射关系，找到与目标表面对应的球面上网格顶点在与待配准表面对应的球面上的位置，并将该位置反映射至待配准表面，得到待配准表面与目标表面之间的映射。