一种快速分割三维CT图像中物体的方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种快速分割三维CT图像中物体的方法及装置，方法包括：将三维CT图像I(x，y，z)进行变换至以屏幕为x

【技术实现步骤摘要】
一种快速分割三维CT图像中物体的方法及装置


[0001]本专利技术属于图像分割
，尤其涉及一种快速分割三维CT图像中物体的方法及装置。

技术介绍

[0002]在机场、海关、跨境电商园以及重要活动的安检现场，CT安全检查系统在维护公共安全、打击走私、禁止非法买卖等方面承担着至关重要的角色。目前，在高过包率的安检应用条件下，审图员需要6
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10秒范围内对包裹进行安全检查，并且把嫌疑物分割出来，传统的基于灰度值联通性的物体分割算法在准确率和速度方面，都不能满足快速审图的要求。
[0003]传统的基于灰度连通性的物品分割方法有诸多弊端：第一、分割不准确，容易形成“黏连”和缺失现象。物体的扫描成三维图像后，灰度值并不一致，而且灰度值也不连续，很难通过灰度值的连通性把一个完整的物品分割出来。有的物品扫描过程中是紧贴在一起的，三维成像后也是一个整体，无法通过灰度值做分割。有的物品结构复杂，在灰度图上不连续，容易误判为两个物品；第二、计算量大，耗时，不满足快速审像的要求。基于灰度值的物品分割算法，需要做大量的图像预处理，例如高斯变换，形态学操作，二值化等等，三维图像是许多个切片的集合，需要对每一个切片进行图像预处理，计算量非常大，速度难于满足快速的审像要求。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供一种快速分割三维CT图像中物体的方法及装置，用于至少解决上述技术问题之一。
[0005]第一方面，本专利技术提供一种快速分割三维CT图像中物体的方法，包括：将三维CT图像I(x，y，z)进行变换至以屏幕为x
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y平面，垂直屏幕向内为z轴正向的三维坐标系中，使得到图像其中，变换包括平移变换、旋转变换以及缩放变换；对图像进行平行投影至x
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y平面中，使图像变换为二维图像K(x，y)，其中，变换公式为：式中，N为图像z轴方向的长度；在二维图像K(x，y)中选择某一闭合多边形，并去除该闭合多边形，使得到切割后的图像J(x，y，z)，其中，该闭合多边形为待分隔物体的最大外包多边形；对切割后的图像J(x，y，z)进行旋转90度，并在旋转后的图像中继续选择和切割某一闭合多边形，直至只剩目标物。
[0006]第二方面，本专利技术提供一种快速分割三维CT图像中物体的装置，包括：变换模块，配置为将三维CT图像I(x，y，z)进行变换至以屏幕为x
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y平面，垂直屏幕向内为z轴正向的三
维坐标系中，使得到图像其中，变换包括平移变换、旋转变换以及缩放变换；投影模块，配置为对图像进行平行投影至x
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y平面中，使图像变换为二维图像K(x，y)，其中，变换公式为：式中，N为图像z轴方向的长度；切割模块，配置为在二维图像K(x，y)中选择某一闭合多边形，并去除该闭合多边形，使得到切割后的图像J(x，y，z)，其中，该闭合多边形为待分隔物体的最大外包多边形；旋转模块，配置为对切割后的图像J(x，y，z)进行旋转90度，并在旋转后的图像中继续选择和切割某一闭合多边形，直至只剩目标物。
[0007]第三方面，提供一种电子设备，其包括：至少一个处理器，以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器，其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行本专利技术任一实施例的一种快速分割三维CT图像中物体的方法的步骤。
[0008]第四方面，本专利技术还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，当所述程序指令被计算机执行时，使所述计算机执行本专利技术任一实施例的一种快速分割三维CT图像中物体的方法的步骤。
[0009]本申请的一种快速分割三维CT图像中物体的方法及装置，通过坐标变换的方式，把三维物品投影到显示平面上，通过鼠标勾画的闭合多边形进行三维图像的反向刷选，并且进行多次不同角度的累加切割方法，能快速得到需要分割的物品，并且可以根据需要进行多次分割，提高分割精度，适合不同的精度要求。
附图说明
[0010]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0011]图1为本专利技术一实施例提供的一种快速分割三维CT图像中物体的方法的流程图；
[0012]图2为本专利技术一实施例提供的又一种快速分割三维CT图像中物体的方法的流程图；
[0013]图3为本专利技术一实施例提供的三维CT图像I(x，y，z)的坐标图；
[0014]图4为本专利技术一实施例提供的通过变换后的图像的坐标图；
[0015]图5为本专利技术一实施例提供的图像经过平行投影至x
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y平面的二维图像K(x，y)的坐标图；
[0016]图6为本专利技术一实施例提供的二维图像K(x，y)进行第一次勾画待切割物体的最大外包多边形的示意图；
[0017]图7为本专利技术一实施例提供的根据定点系列P1,P2,P3
…
Pn进行三维切割的示意
图；
[0018]图8为本专利技术一实施例提供的一种快速分割三维CT图像中物体的装置的结构框图；
[0019]图9是本专利技术一实施例提供的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
[0020]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0021]请参阅图1，其示出了本申请的一种快速分割三维CT图像中物体的方法的流程图。
[0022]如图1所示，在步骤S101中，将三维CT图像I(x，y，z)进行变换至以屏幕为x
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y平面，垂直屏幕向内为z轴正向的三维坐标系中，使得到图像其中，变换包括平移变换、旋转变换以及缩放变换；
[0023]在步骤S102中，对图像进行平行投影至x
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y平面中，使图像变换为二维图像K(x，y)，其中，变换公式为：
[0024][0025]式中，N为图像z轴方向的长度；
[0026]在步骤S103中，在二维图像K(x，y)中选择某一闭合多边形，并去除该闭合多边形，使得到切割后的图像J(x，y，z)，其中，该闭合多边形为待分隔物体的最大外包多边形；
[0027]在步骤S104中，对切割后的图像J(x，y，z)进行旋转90度，并在旋转后的图像中继续选择和切割某一闭合多边形，直至只剩目标物。
[0028]在本实施例中，由CT扫描仪得到的三维CT图像I(x，y，z)，经过旋转、平移和缩放，得到新的坐标系下的图像新的坐标系满足x
‑<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种快速分割三维CT图像中物体的方法，其特征在于，包括：将三维CT图像I(x，y，z)进行变换至以屏幕为x
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y平面，垂直屏幕向内为z轴正向的三维坐标系中，使得到图像其中，变换包括平移变换、旋转变换以及缩放变换；对图像进行平行投影至x
‑
y平面中，使图像变换为二维图像K(x，y)，其中，变换公式为：式中，N为图像z轴方向的长度；在二维图像K(x，y)中选择某一闭合多边形，并去除该闭合多边形，使得到切割后的图像J(x，y，z)，其中，该闭合多边形为待分隔物体的最大外包多边形；对切割后的图像J(x，y，z)进行旋转90度，并在旋转后的图像中继续选择和切割某一闭合多边形，直至只剩目标物。2.根据权利要求1所述的一种快速分割三维CT图像中物体的方法，其特征在于，所述平移变换包括设点P(x，y，z)为三维CT图像I(x，y，z)的一个体素坐标，平移后的点为平移向量位M(t
x
，t
y
，t
z
)平移满足方程：3.根据权利要求1所述的一种快速分割三维CT图像中物体的方法，其特征在于，所述旋转变换包括设点P(x，y，z)为三维CT图像I(x，y，z)的一个体素坐标，分别绕x轴、y轴、z轴旋转角度θ后的点为则绕x旋转满足关系：绕y轴旋转满足关系：
绕Z轴旋转满足关系：4.根据权利要求1所述的一种快速分割三维CT图像中物体的方法，其特征在于，所述缩放变换包括设点...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐来明，张海平，范美仁，
申请(专利权)人：中广核贝谷科技有限公司，
类型：发明
国别省市：