基于插值方法由几何中心位置判断层间轮廓线的方法技术

本发明专利技术提供了一种基于插值方法由几何中心位置判断层间轮廓线的方法，先在不相邻的两层影像之上各勾画一个封闭的轮廓，分别定义为上层轮廓和下层轮廓；确定轮廓中心并判断两个几何中心是否分别在上、下层轮廓的内部；然后根据判断几何中心处于轮廓上的位置建立相应的对应点；基于各影像的sliceLocation进行线性插值，求得目标层的轮廓。本发明专利技术的有益效果主要体现在：根据几何中心所在位置的不同，使用不同的算法，既能克服基于角度建立对应点算法的不能处理凹形轮廓以及点不在轮廓内部的情况，也能解决基于距离最小值建立对应点算法当轮廓的差异较大时，无法得出较为合理的结果的难题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及本专利技术涉及一种插值方法，尤其是涉及一种基于插值方法，由几何中心位置判断层间轮廓线的方法。
技术介绍
化疗、手术和放射治疗是当前肿瘤治疗的三大手段，治疗计划系统是放射治疗的重要组成部分。放射治疗计划的主要目的是尽可能的对靶区实行高剂量同时使正常的组织所受影响最小，所以靶区的准确勾画对提高放疗疗效和减少不良反应具有重要的意义。随着对治疗的精度要求越来越高，扫描的层厚也越来越薄，这就导致了往往一个靶器官占据多层的影像，当需要去勾画轮廓时，需要医生对每层轮廓都去进行勾画，导致大量重复性的工作。当医生在影像上层创建一个轮廓，而在不相邻轮廓上的同一器官创建了另外一个轮廓，系统内查出较为精确的轮廓便显得尤为重要了，需要达到减少医生修改的次数且应与上下两层保持较高的相似度。现有的一般采用邓小英等基于角度建立断层之间匹配点的线性插值算法，但当几何中心不在轮廓内部时，无法处理；而於文雪等提出的基于面积缩放的层间插值算法计算量大，实现复杂。
技术实现思路
本专利技术的目的在于解决上述的技术问题，提供了一种基于插值方法由几何中心位置判断层间轮廓线的方法。本专利技术的目的通过以下技术方案来实现：基于插值方法由几何中心位置判断层间轮廓线的方法，其具体包括如下步骤：S1、勾画轮廓，在不相邻的两层影像之上各勾画一个封闭的轮廓，分别定义为上层轮廓和下层轮廓；S2、确定轮廓中心，分别计算确定上、下两层轮廓的几何中心；S3、判断中心，判断两个几何中心是否分别在上、下层轮廓的内部；S4、建立对应点，根据判断几何中心处于轮廓上的位置建立相应的对应点；S5、根据对应点求得目标层轮廓，基于各影像的sliceLocation进行线性插值，求得目标层的轮廓。优选地，所述S4中建立对应点包括如下步骤：S41、当上、下两层轮廓的几何中心均在轮廓内部时，在几何中心的基础上基于角度建立对应点；S42、当存在几何中心不在轮廓内部时，平移使两轮廓的几何中心重合后，基于轮廓点的位置建立对应点。优选地，所述S5中通过平移建立对应点后根据相似度的大小，选取不同组的对应点，再基于各影像的sliceLocation进行线性插值，求得目标层的轮廓。优选地，所述S4建立对应点的方法为，当几何中心在轮廓的内部，基于几何中心将圆周等分，建立若干条直线，求得直线与轮廓的交点，找出轮廓上距该点最近的点作为对应点；对于起始层与终止层同一角度的直线，按上述方法选取的点作为对应点。优选地，所述S5中基于各影像的sliceLocation进行线性插值具体步骤为，记起始层的sliceLocation为SB，终止层的sliceLocation为SE，目标层sliceLocation为SG，则相似系数ωBG和ωEG的表达式为：目标层的轮廓可表示为：CG＝ωBGCB+ωEGCE，其中CG为目标层轮廓，CB起始层轮廓，CE终止层轮廓，所述影像的sliceLocation代表轮廓所在的位置，可由该参数求得目标层Goal与起始层Begin和终止层End的相似度ωBG和ωEG。优选地，所述S4中基于轮廓点建立对应点的方法具体步骤为，当几何中心不在轮廓内部的时候，先通过平移使上、下两层的几何中心重合，然后先求得上层的某个点A与下层所有点的距离，选择距离最近的两个点B、C，然后在线段BC上线性插值D作为对应点，使得为起始层轮廓的所有点在下层轮廓上插值找到对应点；同理，求得下层上某点A1到上层所有点的距离，选择距离最小的两个点B1、C1，然后在线段B1C1上线性插值出点D1作为对应点，使得为终止层轮廓的所有点在起始层轮廓上插值找到对应点。优选地，当0＜ωBG≤0.5时，选取起始层所有点的集合B与终止层插值计算出的点的集合EB作为对应点，则目标层CG可表示为：CG＝ωBGB+ωEGEB；当0.5＜ωBG＜1，选取终止层所有点的集合E与起始层插值计算出的点的集合BE作为对应点，则目标层CG可表示为：CG＝ωBGBE+ωEGE。本专利技术的有益效果主要体现在：根据几何中心所在位置的不同，使用不同的算法，既能克服基于角度建立对应点算法的不能处理凹形轮廓以及点不在轮廓内部的情况，也能解决基于距离最小值建立对应点算法当轮廓的差异较大时，无法得出较为合理的结果的难题。附图说明下面结合附图对本专利技术技术方案作进一步说明：图1：本专利技术的主要流程图。图2：本专利技术在应用时的实物示意图。具体实施方式本专利技术揭示了一种基于插值方法由几何中心位置判断层间轮廓线的方法，结合图1所示，具体包括如下步骤，步骤一、在不相邻的两层影像上勾画轮廓，起始层轮廓Begin和终止层轮廓End；计算出起始层轮廓的面积SB和终止层的面积SE，具体计算方式为:所述x、y为射线和轮廓交点坐标，所述i是交点的序号，所述N为交点个数。步骤二、计算起始层轮廓Begin和终止层轮廓End的几何中心。具体计算过方式为：Gx=16SΣi=0N-1(xi+xi+1)(xiyi+1-xi+1yi),Gy=16SΣi=0N-1(yi+yi+1)(xiyi+1-xi+1yi).]]>步骤三、判断几何中心是否在勾画出的轮廓内，具体的，使用引射线法判断几何中心是否在轮廓的内部，从几何中心出发引一条射线，计算射线与多边形交点的数量。如果有奇数个交点，则说明点在内部，如果有偶数个交点，则说明在外部。具体的，可以分别过Begin层几何中心GB和End层几何中心GE作一条斜率为0的直线，则上下两层过几何中心的直线方程l1和l2分别为：l1:yB＝GB.y，l2:yE＝GE.y；直线l1与Begin层的交点构成集合A＝{A1,A2,A3…本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于插值方法由几何中心位置判断层间轮廓线的方法，其特征在于：S1、勾画轮廓，在不相邻的两层影像之上各勾画一个封闭的轮廓，分别定义为上层轮廓和下层轮廓；S2、确定轮廓中心，分别计算确定上、下两层轮廓的几何中心；S3、判断中心，判断两个几何中心是否分别在上、下层轮廓的内部；S4、建立对应点，根据判断几何中心处于轮廓上的位置建立相应的对应点；S5、根据对应点求得目标层轮廓，基于各影像的sliceLocation进行线性插值，求得目标层的轮廓。

【技术特征摘要】
1.基于插值方法由几何中心位置判断层间轮廓线的方法，其特征在于：S1、勾画轮廓，在不相邻的两层影像之上各勾画一个封闭的轮廓，分别定义为上层轮廓和下层轮廓；S2、确定轮廓中心，分别计算确定上、下两层轮廓的几何中心；S3、判断中心，判断两个几何中心是否分别在上、下层轮廓的内部；S4、建立对应点，根据判断几何中心处于轮廓上的位置建立相应的对应点；S5、根据对应点求得目标层轮廓，基于各影像的sliceLocation进行线性插值，求得目标层的轮廓。2.根据权利要求1所述的基于插值方法由几何中心位置判断层间轮廓线的方法，其特征在于：所述S4中建立对应点包括如下步骤：S41、当上、下两层轮廓的几何中心均在轮廓内部时，在几何中心的基础上基于角度建立对应点；S42、当存在几何中心不在轮廓内部时，平移使两轮廓的几何中心重合后，基于轮廓点的位置建立对应点。3.根据权利要求2所述的基于插值方法由几何中心位置判断层间轮廓线的方法，其特征在于：所述S5中通过平移建立对应点后根据相似度的大小，选取不同组的对应点，再基于各影像的sliceLocation进行线性插值，求得目标层的轮廓。4.根据权利要求1所述的基于插值方法由几何中心位置判断层间轮廓线的方法，其特征在于：所述S4建立对应点的方法为，当几何中心在轮廓的内部，基于几何中心将圆周等分，建立若干条直线，求得直线与轮廓的交点，找出轮廓上距该点最近的点作为对应点；对于起始层与终止层同一角度的直线，按上述方法选取的点作为对应点。5.根据权利要求1所述的基于插值方法由几何中心位置判断层间轮廓线的方法，其特征在于：所述S5中基于各...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙玉宁，
申请(专利权)人：苏州爱因智能设备有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32