【技术实现步骤摘要】
一种基于二维X射线图像重建三维影像的方法和系统
[0001]本专利技术涉及图像处理领域，特别是涉及基于二维X射线图像重建三维影像的方法和系统。
技术介绍
[0002]临床上，在制定手术计划前，通常会需要对相关部位拍摄二维X射线图像或三维计算机断层扫描影像（CT影像）。在拍摄X射线图像时，人体所吸收的辐射剂量较小，然而由于X射线图像只有平面投影图像数据（丢失了透射方向上的信息），医生在制定方案时需要通过间接估计来做出决策。相较而言，CT影像可构建出精确的三维结构信息，但辐射剂量带来的身体损伤也更大。
[0003]因此，临床上渴望一种介于两者之间的技术手段，即在不增加人体辐射伤害的情况下能够满足临床术前计划需求，但现有的技术都是通过二维X射线图像重建三维影像的外部轮廓结构，缺乏内部结构信息。
技术实现思路
[0004]基于此，提供一种基于二维X射线图像重建三维影像的方法。该方法重建后的三维影像外轮廓形状精确度较高，且能够较好地重建内部的轮廓结构。
[0005]一种基于二维X射线图像重建三维影像的方...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于二维X射线图像重建三维影像的方法，其特征在于，包括：获取包含目标结构的三维模板影像和至少两幅不同方向拍摄的待重建目标结构的X射线图，将各个X射线图校准对齐到同一参考空间坐标系，基于各个方向的X射线图和三维模板影像，将三维模板影像初始对齐到参考空间坐标系中，基于各个方向的X射线图，对三维模板影像通过迭代的方式进行若干次二维/三维相似变换配准，获得初级三维重建影像，基于各个方向的X射线图，对初级三维重建影像通过迭代的方式进行若干次包含畸变校正的二维/三维非线性变换配准，获得最终三维重建影像。2.根据权利要求1所述的基于二维X射线图像重建三维影像的方法，其特征在于，所述三维模板影像是基于一组CT影像获得。3.根据权利要求2所述的基于二维X射线图像重建三维影像的方法，其特征在于，所述三维模板影像是基于一组CT影像获得，具体包括：对一组CT影像进行三维影像分割预处理，获得只包含目标结构的三维体素影像数据集，对三维体素影像数据集进行影像配准操作，具体包括：从三维体素影像数据集中任选一个作为参考影像，利用三维仿射变换配准方法把三维体素影像数据集中的其它各个影像与参考影像对齐，得到相对于参考影像消除了位置和线性几何差异的影像数据集，基于三维B样条自由形变配准方法，把每个影像数据配准到参考影像上，得到三维B样条变换参数集合和一组自由形变后形貌对准的目标结构的影像数据集合，对影像数据集合与三维B样条变换参数集合分别求平均，得到均值影像和三维B样条均值变换参数，计算三维B样条均值变换参数的逆变换来重采样均值影像，以产生三维体素影像数据，，对三维体素影像数据进行处理来生成三维模板影像，具体包括：从三维体素影像数据获取目标结构的外轮廓二值掩模，将目标结构的外轮廓二值掩模乘以三维体素影像数据得到独立的目标结构的影像数据，
从三维体素影像数据获取目标结构的内部结构二值掩模，基于外轮廓二值掩模和内部结构二值掩模产生三维表面形状网格模型，在三维表面形状网格模型上确定三维解剖结构标记点集，对三维表面形状网格模型进行稀疏化处理，将稀疏化处理后的目标结构的外表面和内表面的网格点合并，得到目标结构的内外表面点集，所述三维模板影像包括：目标结构的三维影像数据、目标结构的三维解剖结构标记点集、目标结构的内外表面点集。4.根据权利要求3所述的基于二维X射线图像重建三维影像的方法，其特征在于，所述基于各个X射线图和三维模板影像，将三维模板影像初始对齐到参考空间坐标系中，具体包括：在X射线图像上获取目标结构的二维解剖结构标记点集，将二维解剖结构标记点集做反投影，计算得到参考空间下X射线图像上解剖结构标记点集的三维位置，将反投影计算得到的三维解剖结构标记点集和三维模板影像中定义的三维解剖结构标记点集做配对点云刚性配准，获得三维刚性变换，用该三维刚性变换将三维模板影像初始对齐到参考空间坐标系中。5.根据权利要求4所述的基于二维X射线图像重建三维影像的方法，其特征在于，基于各个X射线图，对三维模板影像通过迭代的方式进行若干次二维/三...
【专利技术属性】
技术研发人员：于伟敏，陆海亮，约翰纳斯，
申请(专利权)人：江苏集萃苏科思科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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