申请/专利权人：中国科学院计算技术研究所

申请日：2020-09-14

公开（公告）日：2021-01-12

公开（公告）号：CN112215942A

主分类号：G06T17/00(20060101)

分类号：G06T17/00(20060101);G06T7/30(20170101)

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.01.12#授权;2021.01.29#实质审查的生效;2021.01.12#公开

摘要：本发明提供一种冷冻电镜局部断层三维图像重构方法，其包括以下步骤：挑选并平均同构象的多个局部断层三维图像颗粒，得到局部断层三维图像配准的初始参考结构；利用快速旋转平移匹配算法，得到多对最优粗旋转参数和平移参数；利用局部断层三维图像配准算法来不断更新旋转参数和平移参数，使所述局部断层三维图像颗粒得到配准；利用配准得到的旋转参数和平移参数对局部断层三维图像进行对齐和平均，得到重构的局部断层三维图像。

主权项：1.一种冷冻电镜局部断层三维图像重构方法，其特征在于，包括：步骤1、利用局部断层三维分类方法，挑选出同构象的多个局部断层三维图像，并且对所述多个局部断层三维图像进行平均化，得到初始参考结构；步骤2、利用快速旋转匹配算法FRM和快速平移匹配算法FTM，对所述多个局部断层三维图像中的每一者分别与所述初始参考结构进行比较，所述多个局部断层三维图像中的每一者均对应得到多对最优粗旋转参数和平移参数；步骤3、对所述多对最优粗旋转参数和平移参数每一者进行初始化，得到对应的初始旋转参数和平移参数，并设定所述局部断层三维图像配准的参数，包括更新频率m、学习速率η、最小距离min_d、原有距离old_d、最小距离差值eps、内迭代次数maxIter_in、外迭代次数maxIter_out；步骤4、通过计算得到所述初始旋转参数和平移参数的平均导数；所述平均导数的计算公式为： 其中，HiR，T＝V1xi★-ARΛTV2xi★2，i是所述局部断层三维图像沿x轴的下标。步骤5、针对所述初始旋转参数和平移参数进行m次迭代计算，得到对应的次优旋转参数和平移参数；所述迭代计算公式为： 其中，it为在1至n中随机选择，n为所述局部断层三维图像的边长，t为当前迭代。步骤6、计算并判断当前的所述局部断层三维图像的欧式距离d是否小于最小距离min_d，如是，将欧式距离d赋值给最小距离min_d，否则，最小距离min_d保持原有值；步骤7、判断最小距离min_d与原有距离old_d的差值绝对值是否小于最小距离差值eps，如是，则输出所述次优旋转参数和平移参数，否则，将最小距离min_d赋值给原有距离old_d，并且将所述次优旋转参数和平移参数初始化，作为新的初始化旋转参数和平移参数，重复执行上述步骤3-步骤7至maxIter_in次，输出第maxIter_in次得到的所述次优旋转参数和平移参数；步骤8、按照步骤7得到的所述次优旋转参数和平移参数对对应的所述局部断层三维图像在实空间内进行对齐，并将对齐的所述局部断层三维图像进行平均化，得到重构的局部断层三维图像；其中，V1代表当前正在操作的所述多个局部断层三维图像其中之一，V2代表所述初始参考结构，旋转参数R＝φ，θ，ψT可视为使用ZYZ惯例的欧拉角，平移参数T＝τ1，τ2，τ3T，ΛR定义为局部断层三维图像颗粒的旋转操作。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 中国科学院计算技术研究所 一种冷冻电镜局部断层三维图像重构方法及系统

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