多表面建模制造技术

器官表面建模是在计算机支持技术中使用、并且还在基于图像的医学诊断以及临床介入领域中使用的完备建立的方法。根据本发明专利技术的示范性实施方式，提供了一种根据感兴趣对象的多维数据集来构建多表面模型的方法，该方法组合单个基本二维流形，以形成多表面模型。根据本发明专利技术的一个方面，这个结果产生的模型可以是非二维流形网格。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】多表面建模本专利技术涉及表面建模领域。尤其是，本专利技术涉及根据感兴趣对象 的多维数据集来构建多表面模型的方法，并且本专利技术还涉及图像处理 设备、检查装置、计算机可读介质以及程序单元。器官表面的建模是这样一种方法，该方法不但在计算机支持的技 术中使用，而且还在基于图像的医学诊断和临床介入中使用。在此上 下文中的模型可以在检查患者之前或者在检查患者以外提供解剖学信 息。通过提供可变形的模型并且使其适用于图像，在对器官进行检测、 分段和标记的过程中使用模型。可以预先根据采样图像来建立初始模 型。可以定义模型项，例如具有给定拓朴结构的固定数目的表面三角形，而且模型几何结构可以适用于每个训练图像(training image)。 由此，通过模型项(即，专门的顶点或者三角形的位置)来在不同图 像中的解剖学实体之间技术地建立对应关系。二维(多数是闭合的)流形(manifold)可以用于这种表面建模。 还可以使用这种模型集合，其中还可以对模型之间的距离进行建模。然而，在心脏学领域，仅对腔(心房、心室及其流入和流出)或 肌肉单独建模可能是不够的，这是因为它们两者都很重要并且两者的 形状彼此相互依赖。所期望的是具有一种改进的表面建模方法。根据本专利技术，提供了一种根据感兴趣对象的多维数据集来构建多 表面模型的方法，该方法包括步骤构建与感兴趣对象的笫一部分相 对应的适应性第一表面网格(mesh)，构建与感兴趣对象的第二部分 相对应的适应性第二表面网格，以及组合第一表面网格和笫二表面网 格，以便形成感兴趣对象的多表面模型。因此，根据本专利技术，该方法可自动构建多表面模型。它可对单个 器官部分提供基本表面网格的构建。然后，可以以这种方式组合这些 网格，以便使该组合形成感兴趣对象的多表面模型，该多表面模型可6 以是非二维的流形网格。在从属权利要求中公开了本专利技术的示范性实施方式。 根据本专利技术的另一示范性实施方式，第一表面网格是第一二维流形，而第二表面网格是第二二维流形，其中构建第一表面网格包括使第一表面网格适应于感兴趣对象的第一部分的步骤；而且其中构建第 二表面网格包括使第二表面网格适应于感兴趣对象的第二部分的步这可以提供一种对不同解剖实体(诸如，心室、心房和某些附属 脉管)进行自动建模的方法。根据本专利技术的另一示范性实施方式，组合笫一表面网格和第二表 面网格包括第一操作、第二操作和第三操作，其中第一、第二和第三 操作是二元的。此外，第一操作是合集操作，第二操作是交集操作， 而第三操作是差集操作。在组合第一表面网格和第二表面网格期间应用这三种操作可以有 效并且准确地构建多表面模型。根据本专利技术的另一示范性实施方式，第一表面网格包括笫一网格图元(primitive )，第二表面网格包括第二网格图元。此外，第一网 格图元与第二网格图元相对应。组合第一表面网格和第二表面网格组 合包括第四操作，它是第一网格图元和第二网格图元的合并。通过执行合并或接合操作，在两个网格中出现的相应面可以被统 一起来。根据本专利技术的另一示范性实施方式，该方法可进一步包括生成与 第一表面网格的第三网格图元相对应的标记的步骤，其中该标记包括 关于第三网格图元的信息。在重构阶段期间，多表面网格中的每个网格图元可以具有相应的 标记，该标记确定它分隔了哪些体积或它属于哪个表面。根据本专利技术的另一示范性实施方式，该方法可以进一步包括至少 一个以下步骤如果所得到的感兴趣对象的多表面模型的粒度低于预 置的值，则将第一表面网格和第二表面网格中的至少一个进行细化； 以及如果所得到的感兴趣对象的多表面模型的粒度高于预置的值，则 将第 一表面网格和第二表面网格中的至少一个进行粗化。因此，在其中边界三角形或网格图元可能会分裂几次的交叉区域 处，可以校正所产生的局部过采样。根据本专利技术的另一示范性实施方式，通过用户指导来交互地执行以下中的至少一项构建第一表面网格、构建第二表面网格、组合第 一表面网格和第二表面网格。这样例如可以提供高的灵活性。例如，用户可以交互地选择他特 别感兴趣的部分，或者用户可执行放大过程。在不同的用户交互之间， 可以执行表面呈现并使得表面网格适应于训练图像。根据本专利技术的另一示范性实施方式，以批处理方式执行以下中的 至少一项构建第一表面网格、构建第二表面网格、以及合并第一表 面网格和第二表面网格，其中，从包括第一操作、第二操作、第三操作和第四操作的组中选出的至少一个操作的序列是预先确定的。因此，可以以批处理方式运行整个构建，其中如同在编程语言中一样，对所需操作的序列进行编码。这可以提供高级别的自动化。 根据本专利技术的另一示范性实施方式，提供了一个图像处理设备，用于根据感兴趣对象的多维数据集来构建多表面模型。该图像处理设备包括用于存储多维数据集的存储器和计算单元。该计算单元适用于执行根据本专利技术示范性实施方式的方法。根据本专利技术的另一示范性实施方式，提供了一种检查装置，用于 根据感兴趣对象的多维数据集来构建多表面模型，该检查装置包括适 用于执行上文提及的方法步骤的计算单元。根据本专利技术的另一示范性实施方式，检查装置可从包含以下项的 组中选择，这些项为超声成像系统、CT (计算断层摄影术)成像系 统、CSCT (相干散射计算断层摄影术)成像系统、PET (正电子发 射断层摄影术)成像系统、SPECT (单光子发射计算断层摄影术)成 像系统、超声以及MR (磁共振)成像系统。因此，可以提供用于不 同诊断(例如，在恶性和良性身体损害之间)的诊断工具。根据本专利技术的另一示范性实施方式，检查装置可以进一步包括 适用于向感兴趣对象发射电磁辐射的电磁辐射源，以及布置在电磁辐 射源和检测元件之间的准直仪，其中该准直仪适用于校准由电磁辐射 源发出的电磁辐射束以形成扇形束或锥形束。此外，根据本专利技术的另一示范性实施方式，检查装置可以用作行 李检查装置、医学应用装置、材料检测装置或材料科学分析装置。本专利技术的一个应用领域可以是行李检查，这是因为本专利技术所定义的功能 允许对行李项的内容进行安全可靠的分析，这允许检测可疑内容，甚 至允许检测这种行李之内的材料类型。根据本专利技术的另一示范性实施方式，提供一种其中存储了计算机 程序的计算机可读介质，该程序用于利用检查装置来根据感兴趣对象 的多维数据集来构建多表面模型，该计算机程序在由处理器执行时适 合执行上文提及的方法步骤。本专利技术还涉及在计算机可读介质上存储的、根据感兴趣对象的多 维数据集来构建多表面模型的程序单元。该程序单元适用于执行以下步骤构建与感兴趣对象的第一部分相应的适应性第一表面网格，构 建与感兴趣对象的第二部分相应的适应性第二表面网格，以及组合第 一表面网格和第二表面网格，以结果产生感兴趣对象的多表面模型。优选地，根据本专利技术的另一示范性实施方式，可以将程序单元装 载到数据处理器的工作存储器中。由此，将数据处理器配备为执行本 专利技术的方法的示范性实施方式。可以使用任何合适的编程语言(诸如， 例如C + + )来编写计算机程序，并且可以将其存储在计算机可读介 质(诸如，CD-ROM)上。还可以从诸如万维网之类的网络获得计 算机程序，可将计算机程序从网络下载到图像处理单元或处理器、或 任何适合的计算机中。可见，本专利技术示范性实施方式的要旨是，组合单个基本二维流形 表面网格以形本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种根据感兴趣对象（１０７）的多维数据集来构建多表面模型的方法，所述方法包括以下步骤：　　　　构建与所述感兴趣对象（１０７）的第一部分相对应的适应性第一表面网格；　　　　构建与所述感兴趣对象（１０７）的第二部分相对应的适应性第二表面网格；　　　　组合所述第一表面网格和所述第二表面网格，以形成所述感兴趣对象（１０７）的多表面模型。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：J冯伯格，C洛伦茨，
申请(专利权)人：皇家飞利浦电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]