專利名稱：一種醫(yī)學(xué)圖像的非網(wǎng)格化三維重建方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于醫(yī)學(xué)圖像三維重建領(lǐng)域，尤其涉及一種醫(yī)學(xué)圖像的非網(wǎng)格化三維重建方法。
背景技術(shù)：
目前，醫(yī)學(xué)圖像的三維重建主要是基于體素的等值面構(gòu)造方法，其主要包括國外的Cuberille方法，Marching Cube方法和Diving Cube方法，這些方法是通過三角片(面) 來重構(gòu)表面。上述通過三角片(面)的方法需要先劃分網(wǎng)格，再構(gòu)造三角片。當(dāng)劃分的網(wǎng)格太小時(shí)，要處理數(shù)據(jù)量將非常大，速度較慢；而當(dāng)劃分的網(wǎng)格太大時(shí)，精度又將降低，細(xì)節(jié)無法體現(xiàn)。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述問題，本發(fā)明實(shí)施例的目的在于提供一種醫(yī)學(xué)圖像的非網(wǎng)格化三維
重建方法。本發(fā)明實(shí)施例是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種醫(yī)學(xué)圖像的非網(wǎng)格化三維重建方法，包括以下步驟
從醫(yī)學(xué)體數(shù)據(jù)中提取目標(biāo)點(diǎn)； 計(jì)算所有目標(biāo)點(diǎn)所對應(yīng)的法向量；
利用所有提取的目標(biāo)點(diǎn)的坐標(biāo)以及目標(biāo)點(diǎn)所對應(yīng)的法向量繪制三維醫(yī)學(xué)圖像， 所述目標(biāo)點(diǎn)為表面點(diǎn)或者限定灰度值范圍之內(nèi)的點(diǎn)。進(jìn)一步地，當(dāng)目標(biāo)點(diǎn)為表面點(diǎn)時(shí)，所述從醫(yī)學(xué)體數(shù)據(jù)中提取目標(biāo)點(diǎn)的步驟包括 對醫(yī)學(xué)體數(shù)據(jù)進(jìn)行二值化操作；
遍歷二值化后的醫(yī)學(xué)體數(shù)據(jù)，判斷每個(gè)醫(yī)學(xué)體數(shù)據(jù)的6個(gè)鄰近點(diǎn)是否均為1，如果是， 刪除該醫(yī)學(xué)體數(shù)據(jù)；如果不是，則予以保存。進(jìn)一步地，所述計(jì)算所有目標(biāo)點(diǎn)所對應(yīng)的法向量的步驟包括
根據(jù)目標(biāo)點(diǎn)在所有的醫(yī)學(xué)體數(shù)據(jù)中的位置，用中心差分法計(jì)算每個(gè)目標(biāo)點(diǎn)所對應(yīng)的法
向量，其計(jì)算公式為
權(quán)利要求
1.一種醫(yī)學(xué)圖像的非網(wǎng)格化三維重建方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟 從醫(yī)學(xué)體數(shù)據(jù)中提取目標(biāo)點(diǎn)；計(jì)算所有目標(biāo)點(diǎn)所對應(yīng)的法向量；利用所有提取的目標(biāo)點(diǎn)的坐標(biāo)以及目標(biāo)點(diǎn)所對應(yīng)的法向量繪制三維醫(yī)學(xué)圖像， 所述目標(biāo)點(diǎn)為表面點(diǎn)或者限定灰度值范圍之內(nèi)的點(diǎn)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，當(dāng)目標(biāo)點(diǎn)為表面點(diǎn)時(shí)，所述從醫(yī)學(xué)體數(shù)據(jù)中提取目標(biāo)點(diǎn)的步驟包括對醫(yī)學(xué)體數(shù)據(jù)進(jìn)行二值化操作；遍歷二值化后的醫(yī)學(xué)體數(shù)據(jù)，判斷每個(gè)醫(yī)學(xué)體數(shù)據(jù)的6個(gè)鄰近點(diǎn)是否均為1，如果是， 刪除該醫(yī)學(xué)體數(shù)據(jù)；如果不是，則予以保存。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述計(jì)算所有目標(biāo)點(diǎn)所對應(yīng)的法向量的步驟包括根據(jù)目標(biāo)點(diǎn)在所有的醫(yī)學(xué)體數(shù)據(jù)中的位置，用中心差分法計(jì)算每個(gè)目標(biāo)點(diǎn)所對應(yīng)的法向量，其計(jì)算公式為
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述所有提取的目標(biāo)點(diǎn)的坐標(biāo)以及目標(biāo)點(diǎn)所對應(yīng)的法向量構(gòu)成等值面數(shù)據(jù)，所述等值面數(shù)據(jù)用一個(gè)一維數(shù)組來表示，其存儲結(jié)構(gòu)為每一個(gè)等值面點(diǎn)用13個(gè)字節(jié)表示，其中，點(diǎn)的坐標(biāo)用6個(gè)字節(jié)；法向量用3個(gè)字節(jié)，每一個(gè)分量為一個(gè)字節(jié)，即將_廣1之間浮點(diǎn)數(shù)映射到(Γ255之間的整數(shù)；顏色用三個(gè)字節(jié)表示RGB值，但當(dāng)源數(shù)據(jù)為灰度數(shù)據(jù)時(shí)，則僅用一個(gè)字節(jié)表示顏色灰度值，透明度用一個(gè)字節(jié)表不。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用所有提取的目標(biāo)點(diǎn)的坐標(biāo)以及目標(biāo)點(diǎn)所對應(yīng)的法向量繪制三維醫(yī)學(xué)圖像的步驟包括根據(jù)目標(biāo)點(diǎn)的坐標(biāo)確定目標(biāo)點(diǎn)的位置； 根據(jù)目標(biāo)點(diǎn)的法向量計(jì)算明暗關(guān)系；當(dāng)源數(shù)據(jù)為彩色時(shí)，則采用其真實(shí)顏色，當(dāng)源數(shù)據(jù)為灰度數(shù)據(jù)時(shí)，則采用白色； 透明度則采用設(shè)定值；根據(jù)目標(biāo)點(diǎn)的位置、明暗關(guān)系、顏色以及透明度繪制三維醫(yī)學(xué)圖像。
全文摘要
本發(fā)明適用于醫(yī)學(xué)圖像三維重建領(lǐng)域，提供了一種醫(yī)學(xué)圖像的非網(wǎng)格化三維重建方法，所述方法包括以下步驟從醫(yī)學(xué)體數(shù)據(jù)中提取目標(biāo)點(diǎn)；計(jì)算所有目標(biāo)點(diǎn)所對應(yīng)的法向量；利用所有提取的目標(biāo)點(diǎn)的坐標(biāo)以及目標(biāo)點(diǎn)所對應(yīng)的法向量繪制三維醫(yī)學(xué)圖像，所述目標(biāo)點(diǎn)為表面點(diǎn)或者限定灰度值范圍之內(nèi)的點(diǎn)。在本發(fā)明中，避開網(wǎng)格重建的模式，采用直接目標(biāo)點(diǎn)提取和繪制方式實(shí)現(xiàn)快速三維重建。采用直接點(diǎn)繪制的方法，達(dá)到源數(shù)據(jù)一個(gè)像素的精度，真實(shí)的還原源數(shù)據(jù)的圖像。由于不需要構(gòu)造三角片等中間圖元，大大加快了重建和繪制速度，保真度明顯增強(qiáng)。
文檔編號G06T17/00GK102184565SQ201110106999
公開日2011年9月14日 申請日期2011年4月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月27日
發(fā)明者劉飛兵 申請人:深圳技師學(xué)院