手术导航能够为微创介入治疗提供必要的技术支持，随着 CT和MRI的发展，它逐渐成为神经外科手术必须进行的常规步骤。在这个过程中，术前规划与术中病人的配准是必须的一步。现有的大多数配准系统都是利用标记点配准方法，但是人工标记点的配准方法需要额外的手术操作，解剖标记点的配准方法很难在病人的不同模态影像中识别出同一个标记点的位置，因此不精确。对此，很多人已经开发了无标记点配准系统，但是它们或者需要对面部进行人工采样，容易受到主观的影响且耗时；或者非常昂贵，难以搭建。上述问题限制了它们在临床上的使用。　　为了辅助医生更便捷的完成神经外科导航配准的工作，本文研发了一个新的无标记点的自动配准系统。针对神经外科手术导航，它不需任何标记点便可自动将术中病人配准到术前影像。其主要的目的是为了避免临床医生累赘的术前准备阶段的工作。其中的重点是针对术中病人，快速的重建术中病人的面部，并精确地对齐到术前影像上。　　在重建病人面部过程中，常规的激光扫描的方法难以快速便捷的获得面部的完整信息。我们开发了一个快速三维表面重建模块，它利用投影仪向病人面部投影三幅经过编码的灰度条纹图像及一幅单棋盘格图像，相机捕捉这些经过病人面部高度调制的单棋盘格图像和条纹图像，通过相位测量轮廓术（PMP）等技术重建病人的三维面部。在术中重建面部与术前影像分割面部的配准中，传统的迭代最近点算法（ICP）和相干点漂移算法（CPD）速度过慢。本文提出了一个利用尺度不变特征变换（SIFT）算法的配准方法。该方法首先使用二维深度图代替三维图像，并从深度图中计算出高斯曲率图；然后在先验知识的约束下，通过SIFT方法从高斯曲率图中提取对应点；最后通过普朗克分析方法配准对应点。从而实现术中病人和术前影像的配准。　　本文研发的神经外科导航中自动无标记配准系统通过十组真人实验和一组模型实验验证及分析。通过这些实验发现，本文研发的系统能够快速重建术中面部，并稳定和精确地对齐到术前影像中，满足神经外科手术导航的配准需求。实验中利用ICP、CPD和我们的配准方法得到的术中重建面部和术前影像中分割出来的面部之间的平均对称表面距离分别为2.24±0.53 mm、2.18±0.41 mm和2.30±0.69 mm。平均花费的时间分别为343.46 s、3847.56 s、0.58 s。实验表明，本文研发的系统在满足配准精度的前提下，能够显著提高配准效率，降低临床医生在术前准备阶段的负担。此外，为了评估我们配准方法的稳定性，分别在数据缺损、尺度不一致和存在噪声的条件下执行我们的方法，发现仍能获得很好的配准结果。本文提出的方法在临床上具有很好的适用性。