(19)国家知识产权局 (12)发明 专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202210855543.6 (22)申请日 2022.07.21 (65)同一申请的已公布的文献号 申请公布号 CN 115082534 A (43)申请公布日 2022.09.20 (73)专利权人 杭州三坛医疗科技有限公司 地址 310030 浙江省杭州市西湖区三墩镇 西园九路8号3幢E座7楼701室 (72)发明人 沈丽萍　雷俊勇　周迪斌　孔方琦　 申明宇　 (74)专利代理 机构 北京路浩知识产权代理有限 公司 11002 专利代理师 吴斌 (51)Int.Cl. G06T 7/33(2017.01)G06V 10/74(2022.01) 审查员 何凤杰 (54)发明名称 双平面图像 配准方法、 装置及机 器人 (57)摘要 本申请提供一种双平 面图像配准方法、 装置 及机器人， 涉及图像处理领域， 该方法包括： 获取 三维体图像、 正位二维图像和侧位二维图像； 根 据初始空间变换参数对所述三维体图像和所述 正位二维图像进行正位配准处理， 得到第一空间 变换参数， 其中， 所述正位配准处理包括针对所 述三维体图像的多次正位投影处理和针对所述 正位二维图像的多次相似度计算处理； 根据斐波 那契法和所述第一空间变换参数， 对 所述三维体 图像和所述侧位二维图像进行侧位配准处理， 得 到第二空间变换参数； 根据所述第二空间变换参 数获取所述三维体图像的正位配准图像和侧位 配准图像 。 减小了双平面图像 配准的时间开销。 权利要求书3页 说明书17页 附图6页 CN 115082534 B 2022.12.16 CN 115082534 B 1.一种双平面图像 配准方法， 其特 征在于， 包括： 获取三维体图像、 正 位二维图像和 侧位二维图像； 根据初始 空间变换参数对所述三维体图像和所述正位二维图像进行正位配准处理， 得 到第一空间变换参数， 其中， 所述正位配准处理包括针对所述三维体图像的多次正位投影 处理和针对所述正位二维 图像的多次相似度计算处理； 所述第一空间变换参数包括： 三维 体沿x轴的第一x轴平移距离、 所述三 维体沿y轴的第一y轴平移距离、 所述三 维体沿z轴的第 一z轴平移距离、 所述三维体沿所述x轴的第一x轴旋转角度、 所述三 维体沿所述y轴的第一y 轴旋转角度、 所述 三维体沿所述z轴的第一z轴旋转角度； 根据斐波那契法和所述第 一空间变换参数， 对所述三维体图像和所述侧位二维图像进 行侧位配准处理， 得到第二空间变换参数； 所述第二空间变换参数包括所述第一x轴平移距 离、 所述第一y轴平移距离、 目标z轴平移距离、 所述第一x轴旋转角度、 所述第一y轴旋转角 度、 以及所述第一z轴旋转角度； 根据所述第二空间变换参数获取 所述三维体图像的正 位配准图像和 侧位配准图像； 所述根据 斐波那契法和所述第 一空间变换参数， 对所述三维体图像和所述侧位二维图 像进行侧位配准处 理， 得到第二空间变换参数， 包括： 根据所述第一z轴平 移距离， 确定迭代系数； 根据所述迭代系数、 所述第一x轴平移距离、 所述第一y轴平移距离， 所述第一x轴旋转 角度， 所述第一y轴旋转角度以及所述第一z轴旋转角度， 对所述三维体图像和所述侧 位二 维图像进行侧位配准处 理， 得到所述目标z轴平 移距离； 所述根据所述第一z轴平 移距离， 确定迭代系数， 包括： 根据所述第一z轴平移距离 ， 确定初始搜索空间[ , ]， 所述 为所述初始搜索空 间的左边界值， 所述 为所述初始搜索空间的右边界值， ； 根据所述初始搜索空间， 确定所述迭代系数n； 其中， 所述迭代系数n满足 ， 为预设允许误差值， ， ， n为正整数， j为大于或等于1的整数。 2.根据权利要求1所述的双平面图像配准方法， 其特征在于， 所述根据初始空间变换参 数对所述三维体图像和所述正位二维 图像进行正位配准处理， 得到第一空间变换参数， 包 括： 执行第一操作， 所述第一操作包括： 根据第i ‑1次循环后的空间变换参数对所述三维体 图像进行数字重建投影DRR处理， 得到第i个正位DRR图像， 并获取所述第i个正位DRR图像与 所述正位二维图像之间的相似度； 在所述第i个正位DRR图像与所述正位二维图像之间的相似度小于或等于第一预设值 时， 更新所述i为i+1， 对所述第i ‑1次循环后的空间变换参数更新得到第i次循环后的空间 变换参数， 并根据所述第i次循环后的空间变换参数重复执 行所述第一操作； 在所述第i个正位DRR图像与所述正位二维图像之间的相似度大于所述第一预设值 时，权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 115082534 B 2将所述第i ‑1次循环后的空间变换参数确定为所述第一空间变换参数； 其中， 所述 i初始为1， 第0次循环后的空间变换参数为所述初始空间变换参数。 3.根据权利要求1所述的双平面图像配准方法， 其特征在于， 所述根据所述迭代系数、 所述第一x轴平移距离、 所述第一y轴平移距离， 所述第一x轴旋转角度， 所述第一y轴旋转角 度以及所述第一z轴旋转角度， 对所述三 维体图像和所述侧位二 维图像进 行侧位配准处理， 得到所述目标z轴平 移距离， 包括： 根据所述第一x轴平移距离、 所述第一y轴 平移距离、 所述第一x轴旋转角度、 所述第一y 轴旋转角度以及所述第一z轴旋转角度， 获取所述三维体图像和所述侧 位二维图像进行侧 位配准处 理的误差函数f(t)， 其中t为所述 三维体沿所述z轴的平 移距离； 根据所述迭代系数对所述误差函数f( t)进行迭代处理， 得到所述误差函数的极小值 点； 将所述极小值 点对应的自变量取值确定为所述目标z轴平 移距离。 4.根据权利要求3所述的双平面图像配准方法， 其特征在于， 所述根据 所述迭代系数对 所述误差函数f(t)进行迭代处 理， 得到所述 误差函数的极小值 点， 包括： 根据第k轮循环的搜索空间， 获取第k轮循环的第一参数和第k轮循环的第二参数； 其 中， k初始为1， k依次为1,2,3,. ..,n‑1； 第1轮循环的搜索空间为所述初始搜索空间； 根据所述第 k轮循环的第一参数、 所述第k轮循环的第 二参数和所述误差函数， 获取第k 轮循环的第一 误差和第k轮 循环的第二 误差； 在所述第k轮循环的第一误差小于所述第k轮循环 的第二误差时， 根据所述第k轮循环 的搜索空间的左边界值、 所述第k轮循环的第一误差和所述第k轮循环的第二误差， 获取第k +1轮循环的第一 误差和第k+1轮 循环的第二 误差； 在所述第k轮循环的第一误差大于或等于所述第k轮循环的第二误差时， 根据所述第k 轮循环的搜索空间的右边界值、 所述第k轮循环的第一误差和所述第k轮循环的第二误差， 获取第k+1轮 循环的第一 误差和第k+1轮 循环的第二 误差； 根据第n‑1轮循环的第一 误差和第n ‑1轮循环的第二 误差， 获取 所述极小值 点。 5.一种双平面图像 配准装置， 其特 征在于， 包括： 获取模块， 用于获取三维体图像、 正 位二维图像和 侧位二维图像； 第一处理模块， 用于根据初始空间变换参数对所述三维体图像和所述正位二维图像进 行正位配准处理， 得到第一空间变换参数， 其中， 所述正位配准处理包括针对所述三 维体图 像的多次正位投影处理和针对所述正位二维图像的多次相似度计算处理； 所述第一空间变 换参数包括： 三 维体沿x轴的第一x轴平移距离、 所述三 维体沿y轴的第一y轴平移距离、 所述 三维体沿z轴的第一z轴平移距离、 所述三维体沿所述x轴的第一x轴旋转角度、 所述三维体 沿所述y轴的第一y轴旋转角度、 所述 三维体沿所述z轴的第一z轴旋转角度； 第二处理模块， 用于根据斐波那契法和所述第一空间变换参数， 对所述三维体图像和 所述侧位二维图像进行侧 位配准处理， 得到第二空间变换参数； 所述第二空间变换参数包 括所述第一x轴平移距离、 所述第一y轴平移距离、 目标z轴平移距离、 所述第一x轴旋转角 度、 所述第一y轴旋转角度、 以及所述第一z轴旋转角度； 配准模块， 用于根据 所述第二空间变换参数获取所述三维体图像的正位配准图像和侧 位配准图像；权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 115082534 B 3