一种基于形状约束的连续脑片图像三维配准方法技术

本发明专利技术提供了一种基于形状约束的连续脑片图像三维配准方法，涉及图像配准的技术领域。包括S1：将待配准的二维脑图像序列对齐，得到二维对齐序列，重建成初始三维体；S2：将标准脑图谱线性配准到初始三维体上，得到参考脑图谱，将二维对齐序列的图片逐张配准在参考脑图谱内对应位置的切面上，得到二维校正序列，重建成校正三维体；S3：获得校正三维体内各像素点的反向形变参数，根据反向形变参数对校正三维体进行空间偏移调整，得到精修三维体。把参考脑图谱作为全局形状的约束条件，从而将真实脑组织的正确形状引入到校正三维体重建中，解决了现有技术中由于缺少空间位置关系和全局形状信息而导致的轴向偏移问题。

A 3D registration method of continuous brain slice image based on shape constraint

【技术实现步骤摘要】
一种基于形状约束的连续脑片图像三维配准方法
本专利技术涉及图像配准的
，特别涉及一种基于形状约束的连续脑片图像三维配准方法。
技术介绍
脑图谱常常被称为脑科学和医学等领域的百度地图，通过将神经元投射、脑血管分支等感兴趣的神经生物学信号匹配到标准坐标系中，为开展临床手术、精确给药、认知行为研究、大脑功能环路研究等不同方向的工作提供了准确的空间定位信息。构建精细的脑图谱依赖于更高空间分辨率的图像数据。随着显微光学成像技术的进步，当前所获取的三维图像数据集已经可以同时在横向和轴向上达到微米分辨水平，由此人们得以构建以“通用坐标框架”(CommonCoordinateFramework，CCF)为代表的三维高精度脑图谱，为介观水平神经科学研究提供了更精准的空间信息参考。然而与此同时，目前大部分实验室受限于技术和资金，依然只能使用传统的样本制备和成像技术获取神经图像数据集。这类数据集由一系列空间间距较大的二维图像构成，其水平分辨率可达微米乃至亚微米水平，而轴向空间分辨率则通常只有百微米水平，相差两到三个数量级。水平和轴向空间分辨率的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于形状约束的连续脑片图像三维配准方法，其特征在于，包括以下步骤：/nS1，局部形状校正：将整个待配准的二维脑图像序列的图片进行对齐，全部对齐后得到二维对齐序列，然后三维重建成初始三维体；/nS2，全局形状校正：将标准脑图谱线性配准到初始三维体上，得到参考脑图谱，再将二维对齐序列的图片逐张线性配准在参考脑图谱内对应位置的切面上，得到二维校正序列，然后对二维校正序列进行三维重建，得到校正三维体；/nS3，三维形状精修：获得校正三维体内各像素点的反向形变参数，根据反向形变参数对校正三维体进行空间偏移调整，得到精修三维体。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于形状约束的连续脑片图像三维配准方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1，局部形状校正：将整个待配准的二维脑图像序列的图片进行对齐，全部对齐后得到二维对齐序列，然后三维重建成初始三维体；
S2，全局形状校正：将标准脑图谱线性配准到初始三维体上，得到参考脑图谱，再将二维对齐序列的图片逐张线性配准在参考脑图谱内对应位置的切面上，得到二维校正序列，然后对二维校正序列进行三维重建，得到校正三维体；
S3，三维形状精修：获得校正三维体内各像素点的反向形变参数，根据反向形变参数对校正三维体进行空间偏移调整，得到精修三维体。


2.根据权利要求1所述的一种基于形状约束的连续脑片图像三维配准方法，其特征在于，所述S1具体为：
S101，从待配准的二维脑图像序列中选取一张作为起始图片；
S102，从起始图片出发，将与起始图片相邻的两张图片逐张对齐到起始图片上；
S103，再将待配准的二维脑图像序列中的其他图片依次对齐到前一张图片上，直到遍历整个待配准的二维脑图像序列，得到二维对齐序列；
S104，基于二维对齐序列，进行三维重建，得到初始三维体。


3.根据权利要求1所述的一种基于形状约束的连续脑片图像三维配准方法，其特征在于，所述S2中将标准脑图谱线性配准到初始三维体上，得到参考脑图谱的同时还得到含有参考脑图谱数据的参考三维体；
然后通过参照参考三维体，在参考脑图谱里一一找到与二维对齐序列中的图片位置逐张对应的切面。


4.根据权利要求3所述的一种基于形状约束的连续脑片图像三维配准方法，其特征在于，所述S2中将标准脑图谱线性配准到初始三维体中依据的线性变换关系为：
T...

【专利技术属性】
技术研发人员：丰钊，李安安，张邹涛，龚辉，骆清铭，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42