基于图形卡的二维/三维配准的算法实现

作     者：顾吉 

作者单位：上海交通大学 

学位级别：硕士

导师姓名：顾力栩

授予年度：2007年

学科分类：08[工学] 080203[工学-机械设计及理论] 0802[工学-机械工程] 

主      题：二维/三维图像配准 图形卡 DRR图像 相似度 

摘      要：在计算机辅助外科手术和图像导航外科手术中,图像配准是重要的一环,术前体数据与术中获取的图像间的配准能够给治疗提供实时信息,辅助手术导航。术中的三维图像不容易获取,一般只能得到二维图像。虽然二维图像缺乏三维体数据的空间信息,但是它的获取速度快并且能够减少患者和医生暴露在射线中的时间,将术中二维图像与术前体数据进行配准可以补偿一些空间信息。在本文中,二维图像指X光图片,三维体数据指CT数据。 本文首先回顾了图像配准的背景和分类、一般配准的原理和方法,接着概述了二维三维配准的基本算法。在此基础上,我们提出了一种基于图形卡的二维/三维配准方法。为了验证该方法的有效性,我们运用这种方法分别对三个临床医学数据进行总共八组实验。与传统的二维/三维配准方法相比,基于图形卡的配准方法在保证稳定性的基础上具有更好的实时性。本文的主要工作和创新点如下: ***图像的生成。在我们选择的最佳临近搜索优化算法中将会生成大量DRR（Digitally Reconstructed Radiograph）图,在传统的配准方法普遍采用基于CPU的生成方法,然而传统方法非常耗时,很难满足临床需要,本文采用基于GPU的DRR生成算法替代传统算法,一方面