一种刚性配准CT运动参数估计与运动补偿的方法及系统技术方案

一种刚性配准CT运动参数估计与运动补偿的方法及系统，其中基于穷举搜索策略优化的3D‑2D刚性配准CT运动参数估计与运动补偿的方法通过6个步骤进行。本发明专利技术针对穷举搜索机制带来的巨大算力需求和存储占用问题，通过解耦运动参数干扰方法用于穷举搜索策略的优化，在显著提高运动参数估计精度的同时，有效降低了穷举重投影搜索策略对计算资源的需求。此外，本发明专利技术考虑到迭代过程中不同阶段的运动伪影表征差异，本发明专利技术提出了一种时变数据一致性度量方法，用于更精准地衡量重投影与测量投影之间的数据一致性，从而进一步提高参数估计的准确性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及3d-2d刚性配准及计算机断层扫描，特别涉及一种基于穷举搜索策略优化的3d-2d刚性配准ct运动参数估计与运动补偿的方法及系统。

技术介绍

1、随着牙科技术的不断进步，锥束计算机断层扫描(cbct)已成为现代牙科必不可少的诊断工具。cbct能够精确捕获牙齿结构、软组织和骨骼的详细三维图像，同时最大限度地减少辐射暴露。这些高保真图像为种植牙规划、牙周诊断、颌面外科手术以及其他手术提供了宝贵的影像支持。然而，cbct相对缓慢的扫描速度增加了对象在扫描过程中运动的可能性，这构成了一个巨大挑战。高质量的cbct重建取决于精确的采集几何。对象运动和龙门振动时有发生，导致在反向投影过程中测量信号错位，从而在重建图像上产生运动伪影。这些伪影表现为条纹、双轮廓组织或结构模糊，严重阻碍了临床诊断和治疗。因此，估计运动轨迹和更新图像重建的采集几何以进行图像重建是补偿对象运动的关键步骤。

2、现有的运动估计和补偿方法主要分为两大类，无标记方法和标记辅助方法。无标记方法主要包括基于投影一致性度量、基于3d-2d配准和基于图像质量度量的技术。基于投影一致性本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于穷举搜索策略优化的3D-2D刚性配准CT运动参数估计与运动补偿的方法，其特征在于，由如下步骤进行：

2.根据权利要求1所述的基于穷举搜索策略优化的3D-2D刚性配准CT运动参数估计与运动补偿的方法，其特征在于：在所述CT几何Ageo中每个CT扫描角度均设有tu、tw、tv、ru、rw和rv；

3.根据权利要求1所述的基于穷举搜索策略优化的3D-2D刚性配准CT运动参数估计与运动补偿的方法，其特征在于，所述S2具体为：每个扫描角度的tv参数估计值更新方法为：采样tv运动参数，并穷举可能的tv运动参数实例，根据所述CT几何Ageo生成每个实例对应的前投影几...

【技术特征摘要】

1.一种基于穷举搜索策略优化的3d-2d刚性配准ct运动参数估计与运动补偿的方法，其特征在于，由如下步骤进行：

2.根据权利要求1所述的基于穷举搜索策略优化的3d-2d刚性配准ct运动参数估计与运动补偿的方法，其特征在于：在所述ct几何ageo中每个ct扫描角度均设有tu、tw、tv、ru、rw和rv；

3.根据权利要求1所述的基于穷举搜索策略优化的3d-2d刚性配准ct运动参数估计与运动补偿的方法，其特征在于，所述s2具体为：每个扫描角度的tv参数估计值更新方法为：采样tv运动参数，并穷举可能的tv运动参数实例，根据所述ct几何ageo生成每个实例对应的前投影几何；然后利用生成的前投影几何于对ct图像x进行前投影操作，得到每个实例对应的重投影yreproj，搜索与所述测量投影ymeasure相似度的最佳对应tv实例，使用tv实例参数值更新对应ct扫描角度的tv参数估计值；当所有扫描角度的tv参数估计值均全部更新后，得到更新tv运动曲线。

4.根据权利要求1所述的基于穷举搜索策略优化的3d-2d刚性配准ct运动参数估计与运动补偿的方法，其特征在于，所述s3具体为：每个扫描角度例的ru参数估计值和rv参数估计值更新方法为：采样由ru和rv构成的二维(ru，rw)运动参数组，穷举可能的(ru，rw)的运动参数组实例，根据ct几何ageo生成每个实例对应的前投影几何；然后利用生成的前投影几何于对ct图像x进行前投影操作，得到每个实例对应的重投影yreproj，搜索与所述测量投影ymeasure相似度最佳的对应的(ru，rw)实例，使用(ru，rw)实例的参数值更新对应ct扫描角度的ru参数估计值和rv参数估计值；当所有扫描角度的ru参数估计值和rv参数估计值均全部更新后，得到更新ru运动曲线和rv运动曲线。

5.根据权利要求1所述的基于穷举搜索策略优化的3d-2d刚性配准ct运动参数估计与运动补偿的方法，其特征在于，所述s4具体为：每个扫描角度例的tu参数估计值...

【专利技术属性】
技术研发人员：马建华，江浩涛，王永波，边兆英，
申请(专利权)人：南方医科大学，
类型：发明
国别省市：