基于CT图像的脊椎三维建模方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了基于CT图像的脊椎三维建模方法及装置，所述方法包括：1)、获取待分割脊椎的CT图像，其中，所述待分割脊椎中包括若干个椎骨，且每一个椎骨均对应CT图像中的若干张CT图像；2)、根据相邻CT图像之间的相似度，获取各个椎骨的CT图像序列；3)、获取各个椎骨的CT图像序列中各个CT图像中包含的像素间隔，并根据所述像素间隔，利用立方体算法建立各个椎骨的三维模型。应用本发明专利技术实施例，对椎骨进行三维建模，方便判读。

Three-dimensional Modeling Method and Device of Spine Based on CT Image

【技术实现步骤摘要】
基于CT图像的脊椎三维建模方法及装置
本专利技术涉及一种脊柱分割方法及装置，更具体涉及基于CT图像的脊椎三维建模方法及装置。
技术介绍
由于环境以及生活习惯等因素，一些人的脊柱会发生病变，但是并不是脊柱中所有的脊椎都发生了病变，因此，在进行脊柱治疗前，需要对脊椎进行分割识别，进而定位出发生病变的脊椎。目前的脊柱分割方法是通过CT(ComputedTomography，计算机断层扫描)技术获取脊柱中的各个脊椎的若干张二维影像，然后医生根据二维影像逐张进行人工判度，进而判断出哪些二维影响属于同一块椎骨，进而分割出各个脊椎。但是，现有技术中医生靠经验进行二维CT图像中进行脊椎的分割，分割后的图像还是二维图像，使用二维图像进行脊椎的病例判读不够方便。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于提供了基于CT图像的脊椎三维建模方法及装置，以解决现有技术中使用二维图像进行脊椎的病例判读不够方便的技术问题。本专利技术是通过以下技术方案解决上述技术问题的：本专利技术实施例提供了基于CT图像的脊椎三维建模方法，所述方法包括：1)、获取待分割脊椎的CT图像，其中，所述待分割脊椎中包括若干个椎骨，且每一个本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于CT图像的脊椎三维建模方法，其特征在于，所述方法包括：1)、获取待分割脊椎的CT图像，其中，所述待分割脊椎中包括若干个椎骨，且每一个椎骨均对应CT图像中的若干张CT图像；2)、根据相邻CT图像之间的相似度，获取各个椎骨的CT图像序列；3)、获取各个椎骨的CT图像序列中各个CT图像中包含的像素间隔，并根据所述像素间隔，利用立方体算法建立各个椎骨的三维模型。

【技术特征摘要】
1.基于CT图像的脊椎三维建模方法，其特征在于，所述方法包括：1)、获取待分割脊椎的CT图像，其中，所述待分割脊椎中包括若干个椎骨，且每一个椎骨均对应CT图像中的若干张CT图像；2)、根据相邻CT图像之间的相似度，获取各个椎骨的CT图像序列；3)、获取各个椎骨的CT图像序列中各个CT图像中包含的像素间隔，并根据所述像素间隔，利用立方体算法建立各个椎骨的三维模型。2.根据权利要求1所述的基于CT图像的脊椎三维建模方法，其特征在于，所述步骤1)，包括：获取待分割脊椎的原始CT图像，并获取所述原始CT图像的图像参数，其中，所述图像参数包括：斜率、截距、图像中心坐标以及图像宽度；针对原始CT图像中的每一张图像，根据所述原始图像的图像参数，利用公式，计算转换后的各个像素点的像素值，其中，Widow_Width为CT图像中设定区域的宽度；CTValue为像素点的CT值；Rescale_slope为原始CT图像的截距；img_data为CT图像中像素点的像素值；Rescale_Intercept为原始CT图像的斜率；Pixel_Value为像素点的像素值；Window_Centre为CT图像中设定区域的的中心坐标；min为CT值的取值范围的最小值；max为CT值的取值范围的最大值；根据所述转换后的各个像素点的像素值，构建一张新的图像；并对所述新的图像进行二值化处理以及中值滤波处理，得到待分割脊椎的CT图像。3.根据权利要求1所述的基于CT图像的脊椎三维建模方法，其特征在于，所述步骤2)，包括：将待分割脊椎的CT图像序列中的第一张图像作为当前椎骨的当前掩膜；将当前掩膜的下一张图像作为当前图像，并判断当前掩膜与当前图像的相似度是否达到预设阈值；若是，将所述当前图像作为当前椎骨的目标图像，获取所述当前椎骨的最后一张CT图像，在所述当前图像为所述最后一张CT图像之前的图像的情况下，将当前图像的下一张图像作为当前图像，将所述当前图像作为当前掩膜，并返回执行所述判断当前掩膜与当前图像的相似度是否达到预设阈值的步骤；若否，将当前图像的下一张图像作为当前图像，将所述当前图像作为当前掩膜，并返回执行所述判断当前掩膜与当前图像的相似度是否达到预设阈值的步骤；直至将当前椎骨的最后一张CT图像作为当前图像；获取当前椎骨的下一椎骨的掩膜，并返回执行所述将当前掩膜的下一张图像作为当前图像，并判断当前掩膜与当前图像的相似度是否达到预设阈值的步骤，直至遍历完所述待分割脊椎的CT图像的序列。4.根据权利要求3所述的基于CT图像的脊椎三维建模方法，其特征在于，所述判断当前掩膜与当前图像的相似度是否达到预设阈值，包括：获取当前掩膜与当前图像中相同位置上像素值相同的像素点的数量；根据所述相同位置上像素值相同的像素点的数量与掩膜中像素点的数量的商获取所述当前掩膜与所述当前图像之间的相似度，并判断所述相似度是否达到预设阈值。5.根据权利要求4所述的基于CT图像的脊椎三维建模方法，其特征在于，所述获取当前掩膜与当前图像中相同位置上像素值相同的像素点的数量，包括：针对所述当前图像中的每一个像素点，判断该点像素值与掩膜中对应位置的像素点的像素值是否相同；若是，将该像素点作为相同像素点集合中的像素点；并累计所述相同像素点集合中的像素点的数量。6.根据权利要求3所述的基于CT图像的脊椎三维建模方法，其特征在于，所述预设阈值的获取过程包括：利用公式，α＝0.1802*e-0.7713x+0.7752，计算第一预设阈值，其中，α为第一预设阈值；e为自然底数；x为当前椎骨的CT图像的序列中相邻两张图像之间的间隔。7.根据权利要求3所述的基于CT图像的脊椎三维建模方法，其特征在于，所述预设阈值的获取过程包括：利用公式，α＝0.1802*e-0.7713x+0.7752，计算第一预设阈值，其中，α为第一预设阈值；e为自然底数；x为当前椎骨的CT图像的序列中相邻两张图像之间的间隔；利用公式，β＝0.1802*e-0.7713x+0.6635，计算第二预设阈值，其中，β为第二预设阈值；e为自然底数；所述判断当前掩膜与当前图像的相似度是否达到预设阈值，包括：判断是否当前掩膜与当前图像的相似度不小于第一预设阈值，且在当前掩膜与当前图像的下一张图像之间的相似度不小于第二预设阈值。8.根据权利要求3所述的基于CT图像的脊椎三维建模方法，其特征在于，所述获取所述当前椎骨的最后一张CT图像，包括：获取待分割脊柱的CT图像序列中各张图像中对应的脊椎骨截面积；将脊椎骨截面积变化曲线中的波谷点对应的CT图像作为对应脊椎骨的最后一张CT图像。9.根据权利要求3所述的基于CT图像的脊椎三维建模方法，其特征在于，在步骤3)之前，所述方法还包括：在当前图像为当前椎骨的最后一张CT图像时，将当前图像的下一张图像作为当前图像；利用角点检测算法，获取所述当前图像中的角点；根据局所述角点，获取所述所述当前图像的中心点；以所述中心点所在竖直线为分界线，将与所述分界线的距离介于第三预设阈值以及第四预设阈值之间的区域中的若干个设定点中像素值最小的点作为种子点，并根据所述种子点，利用洪水填充算法进行填充，得到棘突区域；将当前图像棘突区域中各像素点中与当前图像的上一张图像棘突区域的对应位置的像素点之间的距离，小于第五预设阈值的像素点对应的区域作为所述当前图像的目标棘突区域；将当前椎骨的棘突区域与当前椎骨的CT图像序列的集合，作为当前椎骨的目标CT图像序列。10.基于...

【专利技术属性】
技术研发人员：霍星，荆珏华，檀结庆，田大胜，邵堃，王浩，
申请(专利权)人：合肥工业大学，
类型：发明
国别省市：安徽,34