基于基准面全局电场的虚拟外翻方法技术

本发明专利技术涉及的是一种图像处理技术领域的基于基准面全局电场的空腔结构虚拟外翻的方法。具体为：进行数据分割，得到需要外翻的空腔二值图像；生成空腔图像的外翻基准面；根据空腔图像外翻基准面得到全局电场力分布，并采用快速傅立叶变换整体求解空间各点所受电场合力；根据已得到的各点电场力方向，从空腔表面出发，沿所在电场线顺电场力向基准面步进，记录从空腔表面至基准面的步进数；从基准面出发，至基准面后逆电场力步进相同步数，得到关于基准面镜像对称的对应外翻点；所有空腔的对应外翻点即组成外翻空腔表面。本发明专利技术提高了外翻的准确性，通过快速傅立叶变换整体求解电场合力，大大降低了运算复杂度，提高了效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及的是一种图像处理
的方法，具体涉及一种基于基准面全 局电场的空腔结构虚拟外翻的方法。技术背景目前，利用CT、 MRI等医学成像数据，对管道性脏器进行三维可视化重建及 观察诊断主要有虚拟内窥和虚拟展平。前者模拟了传统光学内窥镜体在腔道内行 进的过程，后者模拟了将管腔剪开展平的处理。这些技术的优势在于克服了传统 光学内窥镜需把内窥镜体插入人体内的缺点。其不足在于前者存在视角限制， 后者将将三维结构映射到二维平面的过程，会对结肠内壁上的解剖结构带来形 变，这些都会影响判断。经对现有技术的文献检索发现，赵俊、曹立基于2006年5月18日申请的专 利空腔性脏器内壁虚拟外翻式三维外视化方法(申请号200610026664.0， 公开号CN1850005)中介绍了一种空腔性脏器内壁虚拟外翻式三维外视化方法， 该方法通过将内壁表面的数据以镜像的方式外翻至基准面外侧的方法达到观察 管道性脏器的整体解剖形态，增加视角的目的。其不足之处在于出于准确性对 效率的妥协，采用局部电场，即只采用位于当前待外翻空腔表面点附近的若干基 准面点来形成电场，对于采样线相交导致的过采样和欠采样，只本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于基准面全局电场的虚拟外翻方法，其特征在于包括如下步骤：　第一步，进行数据分割，得到需要外翻的空腔二值图像；　第二步，生成空腔图像的外翻基准面；　第三步，根据空腔图像外翻基准面得到全局电场力分布，并采用快速傅立叶变换 整体求解空间各点所受电场合力；　第四步，根据已得到的各点电场力方向，从空腔表面出发，沿所在电场线顺电场力向基准面步进，记录从空腔表面至基准面的步进数；　第五步，从基准面出发，至基准面后逆电场力步进相同步数，得到关于基准面镜像对称 的对应外翻点；　第六步，令所有外翻后的点都沿电场线向内进行收缩，所有经调整后的外翻点即组成...

【技术特征摘要】
1、一种基于基准面全局电场的虚拟外翻方法，其特征在于包括如下步骤第一步，进行数据分割，得到需要外翻的空腔二值图像；第二步，生成空腔图像的外翻基准面；第三步，根据空腔图像外翻基准面得到全局电场力分布，并采用快速傅立叶变换整体求解空间各点所受电场合力；第四步，根据已得到的各点电场力方向，从空腔表面出发，沿所在电场线顺电场力向基准面步进，记录从空腔表面至基准面的步进数；第五步，从基准面出发，至基准面后逆电场力步进相同步数，得到关于基准面镜像对称的对应外翻点；第六步，令所有外翻后的点都沿电场线向内进行收缩，所有经调整后的外翻点即组成外翻空腔表面。2、 根据权利要求l所述的基于基准面全局电场的虚拟外翻方法，其特征是， 所述的生成空腔图像的外翻基准面，是指生成包裹于空腔外的光滑曲面。3、 根据权利要求1所述的基于基准面全局电场的虚拟外翻方法，其特征是， 所述的生成空腔图像的外翻基准面，具体包括两步首先，对空腔的二值化体数据进行三维形态学膨胀运算，消除表面的起伏变化；其次，对点与点之间的坐标进行微细调整，保持拓扑结构不变的同时，减小 表面曲率，得到更光滑的基准面，所述微细调整是通过下式的不断迭代实现的 = jc, +义& = x, +义Z (x, — ~) V/ : 0 S y < w式中，5为待调整的点，5为与其相邻的其他点，/i为用户指定的参数，乙 为调整后的点。4、 根据权利要求l所述的基于基准面全局电场的虚...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵俊，黄翊玲，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]