在口腔种植手术计划中,外科医生通常在虚拟或快速原型立体光刻模型上进行试操作。规划现在可以完全在计算机环境中完成,规划的实体手术支架可以直接用3D打印制造。在计划和术后评估期间,可能把从各种成像方式获取的多幅图像配准。由于所有成像模式在图像采集过程中都表现出不同程度的误差,因此成对的图像到图像配准不能对物理域的误差进行估计。近年来提出了一种新的几何坐标配准方法,用于物理模型和虚拟图像的配准。这使得物理和虚拟域的简单线性和坐标测量成为可能。这个想法是基于在手术支架上制造的一些几何结构,直接将3D图像与物理域配准。本研究的目的是开发一种基于一些几何结构的全自动配准技术。首先,物理上这些几何结构作为基准标记,附着在手术支架上。然后,通过检测这些几何标记,把它们配准于由扫描仪（如锥形束计算机断层扫描（Cone Beam Computed Tomography,CBCT）、口内扫描仪（Intraoral Scanner,IOS）和口外扫描仪（Extraoral Scanner,EOS））生成的3d图像配准到参考坐标轴。在目前的研究中,采用了一个立方角标记（Cubic Corner,CC）和两个圆盘标记（Discs）,它们易于制作,易于使用计算机程序检测。本文提出的思想如下:首先,在虚拟模型上定位低级几何结构,然后,导出所采用几何标记的特征点（如CC边缘、CC原点、圆盘中心等）,最后,进行对齐模型图像到与物理域中的坐标相对应的笛卡尔坐标轴。研究方法简述如下:（1）标记物的目标识别:对输入点云数据进行体素化,用于构建局部特征描述符。所提出的描述符基于顶点和法线向量的分布。用于定位几何标记的目标面、立体角边缘、原点、圆盘中心等。（2）基于标记物的识别结果进行配准:利用识别到的标记的特征点找出3D变换,将输入模型配准到物理域的笛卡尔坐标轴上。为了验证本文提出的方法在临床上使用的性能,我们设计了以下的实验:在30个从齿状患者采集得的上颌树脂模型,并在切牙区域插入了牙种植体。每个印模通过CBCT、EOS以及IOS扫描仪得出三维图像。在物理域上通过坐标测量机（Coordination Measuring Machine,CMM）测量出模型种植体的两端（apex端和neck端）坐标以作为真实值。比较本文提出的方法和半自动配准的方法的目标配准误差（Target Registration Error,TRE）。结果显示本文提出的方法的平均TRE为0.4mm,低于传统的半自动配准方法（TRE 0.52mm）,达到了应用于临床诊断的要求。