双平面正交荧光透视成像系统（Dual Fluoroscopic Imaging System,DFIS）是运动医学领域临床辅助诊断的主要应用工具之一,其采集的动态X光影像数据可用于进行2D-3D配准,从而进一步用于运动分析、研究或诊断。现有DFIS数据的分析过程中,基于人工的解决方案存在诸多不足,例如不能快速、准确地判定骨骼轮廓线,三维配准数据量大、重复度高、不够精细等等,有其局限性。针对上述问题,本文基于DFIS采集的膝关节影像数据设计了一个双平面医学透视图像的辅助配准系统,用于辅助医学工作者提高配准工作的速度和精度。本文的主要贡献有:1.通过研究现有医学图像配准的基本框架,参考人工配准流程,对双平面配准问题进行了建模,将问题分解为图像降噪、图像分割和参数优化三个子问题,厘清了用配准系统解决双平面配准问题的可行性和主要流程。鉴于实际配准问题的复杂性,确立系统的辅助性质,即配准的各过程中充分给予用户干预、修改结果的能力。2.针对配准问题中涉及的图像降噪和参数优化问题,进行了建模与分析,对比分析相关领域内现有的相关算法,结合工程实际选择了全变分算法作为系统的降噪算法,BFGS算法作为系统的最优化算法。3.针对实际工作中获取的医学图像存在的难以仅使用现有算法进行自动轮廓提取的问题,提出了一种局部的、基于灰度相似度规则的策略,按照步长控制轮廓的生长,以此逐渐生成轮廓,同时使用者也可以对轮廓生长方向进行手动的干预。4.对辅助配准系统进行了需求分析、架构设计,明确了系统的模块分布和操作流程。系统基于Qt、VTK以C++语言编程实现,完成了医学图像的解析和拆包、图像的降噪预处理、图像的交互式轮廓提取、模型的手动配准和自动配准等功能。实验证明了系统的功能完整性,验证了辅助配准系统有效提高了双平面图像配准工作的速度和精度,可以辅助医学工作者缩短配准的时间。