用于C臂快速标定的平面靶标可见标记点的提取与配准

为了简化基于C臂图像导航的临床手术中平板C臂的标定过程,提出了一种基于平面靶标可见标记点的自动提取及其与空间坐标匹配的平板C臂快速标定方法。该方法首先从图像中自动提取可能标记点并利用灰度加权质心法计算亚像素坐标;其次通过特殊标记点的分布建立靶标平面坐标系,利用平面靶标标记分布模式排除噪声点;然后估计图像平面到靶标平面的单应变换,并进一步为每一个可视标记点分配对应的空间靶面坐标,实现可视靶标标记点个数的自适应;最后利用基于共面靶标的径向排列约束(RAC)两步相机标定法标定出平板C臂成像参数。为验证该方法,分别用可见光相机模拟C臂和实际平板C臂进行了抗噪声干扰试验以及标记点反投影与三维重建误差分析试验,结果表明该方法具有鲁棒性,且标定结果稳定可靠,从而验证了其有效性和可行性。