一种基于大数据的超声三维模型的数据处理系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及超声三维模型数据处理技术领域，具体为一种基于大数据的超声三维模型的数据处理系统及方法，采集若干超声二维图像数据和对应若干超声二维图像数据的超声探头位姿数据；构建三维模型，基于超声二维图像数据所对应的超声探头位姿数据，对三维模型中包含在超声二维图像数据所对应平面内的空间坐标点进行锁定；为锁定的各空间坐标点添加数据点；每一个数据点的信息包括位置坐标、超声波束探测方向、在对应的位置坐标和超声波束探测方向上的超声回声强度值；结合超声二维图像数据和对应超声二维图像数据的超声探头位姿数据为相应数据点添加超声回声强度值；直到建立的三维模型满足系统设定的精度。维模型满足系统设定的精度。维模型满足系统设定的精度。

【技术实现步骤摘要】
一种基于大数据的超声三维模型的数据处理系统及方法


[0001]本专利技术涉及超声三维模型数据处理
，具体为一种基于大数据的超声三维模型的数据处理系统及方法。

技术介绍

[0002]超声探测技术是利用超声波对检测对象的内部结构进行探测的技术，是一种无伤的探测方法，现已在医疗等多个行业中得到广泛应用。
[0003]超声探测技术与CT、MRI等影像技术均为广泛应用的医学影像技术，但由于成像原理不同，超声图像的信号强度除与检测对象的性质有关外，还与超声波束与待检对象的夹角相关。
[0004]原始超声检测数据为二维图像，基于此二维图像可生成检测对象内部结构的三维模型，但此模型仅能部分反应检测对象的结构，并不能模拟检测对象内部各个方向上的声学特征。
[0005]DICOM(Digital Imaging and Communications in Medicine)即医学数字成像和通信，是医学图像和相关数据的国际标准(ISO 12052)，它可高质量存储由医学设备产生的原始数据，但不便于存储经处理转化后的数据，且不便于查看和使用。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于提供一种基于大数据的超声三维模型的数据处理系统及方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0007]为了解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：一种基于大数据的超声三维模型的数据处理方法，方法包括：
[0008]步骤S100：采集若干超声二维图像数据和对应若干超声二维图像数据的超声探头位姿数据；
[0009]步骤S200：构建三维模型，基于各超声二维图像数据所对应的超声探头位姿数据，对各超声二维图像数据在三维模型中包含的空间坐标点进行锁定；
[0010]步骤S300：为锁定的各空间坐标点添加数据点；每一个数据点的信息包括在三维模型中对应的位置坐标、在三维模型中对应的超声波束探测方向、在对应的位置坐标和超声波束探测方向上的超声回声强度值；其中，每一个数据点对应的位置坐标即对应的空间坐标点的位置坐标；
[0011]步骤S400：结合超声二维图像数据和对应超声二维图像数据的超声探头位姿数据为相应数据点添加超声回声强度值；
[0012]步骤S500：循环步骤S200
‑
步骤S400，直到建立的所述三维模型满足系统设定的精度；为空间坐标点添加的数据点越多，则建立的三维模型仿真效果越好。
[0013]进一步的，步骤S200包括：
[0014]步骤S201：根据各超声二维图像数据对应的超声探头位姿数据，锁定超声探头在
三维模型中对应的超声波束探测方向和扫查平面；
[0015]步骤S202：对扫查平面内包含的在三维模型中的空间坐标点进行锁定。
[0016]进一步的，一个空间坐标点对应一个或多个数据点，一个数据点对应超声探头在对应的空间坐标点上的一个超声波束探测方向；
[0017]对于任意两个数据点，可依据其空间坐标位置和姿态数据区分，一组确定的空间坐标数据和姿态数据可确定唯一的数据点。
[0018]进一步的，步骤S400包括:
[0019]步骤S401：超声二维图像数据的像素密度等于在三维空间坐标系对应平面内的空间坐标点密度时，数据点与超声二维图像数据的像素点一一对应，数据点的超声回声强度值等于其对应的超声二维图像数据像素点的超声回声强度值；
[0020]步骤S402：当检测到某张超声二维图像数据的像素密度小于在三维空间坐标系中对应平面内的空间坐标点密度时，意味着在对应平面内的空间坐标点中存在数据点无法在超声二维图像数据内找到对应的超声回声强度值；当检测到某张超声二维图像数据的像素密度大于三维空间坐标系中对应平面内的空间坐标点密度时，意味着在对应平面内的空间坐标点中存在数据点可在超声二维图像数据内找到多个对应的超声回声强度值；设数据点为目标数据点Y；
[0021]步骤S403：捕捉在同一扫查平面内与目标数据点Y之间的距离在距离阈值范围内的所有超声二位图像数据像素点；对所有像素点按照与目标数据点之间距离由近到远依次排序，得到序列{x1,x2,
…
,x
n
}；其中，x1,x2,
…
,x
n
分别与目标数据点Y之间的距离在距离阈值范围内的第1、2、
…
、n个数据点；
[0022]步骤S404：分别捕捉像素点序列{x1,x2,
…
,x
n
}内各像素点与目标数据点Y之间的距离以及超声回声强度值，分别汇得对应像素点序列{x1,x2,
…
,x
n
}的距离序列{Lx1,Lx2,
…
,Lx
n
}和超声回声强度值序列{Ix1,Ix2,
…
,Ix
n
}；其中，任意Lx
i
表示对应任意x
i
与目标数据点Y之间的距离；任意Ix
i
表示对应任意x
i
的超声回声强度值；设计算精度参数为K，K∈(0，1]；
[0023]步骤S405：令其中，S表示单一变量；当时，目标数据点Y的超声回声强度值I
Y
＝Ix1；当且时，时，
[0024]上述对个别数据点进行超声回声强度值赋值是因为若不进行赋值处理，这些数据点对应的超声回声强度值为空值，导致三维模型建立后出现大范围缺失；若赋值过程中，直接使用最近数据点的超声回声强度值进行赋值的话，则三维模型的仿真度将受损。
[0025]进一步的，描述数据点在三维模型中对应的位置坐标的方式包括由三个一维向量表示；描述数据点在三维模型中对应的超声波束探测方向的方式包括欧拉角或四元数；描述数据点在对应的超声波束探测方向上的超声回声强度值的方式包括灰度值、亮度值。
[0026]进一步的，当数据点的超声回声强度值的取值范围与超声二维图像数据所包含的不同时，对数据点的超声回声强度值的取值范围进行调整，调整过程包括：
[0027]步骤S411：若数据点的超声回声强度值的取值范围为[N
min
,N
max
]，超声二维图像数
据包含的超声回声强度值的取值范围为[O
min
,O
max
]；
[0028]步骤S412：将超声二维图像数据中包含显的任意超声回声强度值G
′
映射为对应数据点的超声回声强度值G，映射公式为：
[0029]为更好的实现上述方法，还提出了一种数据处理系统，数据处理系统包括数据处理存储介质、数据处理计算机设备；
[0030]数据处理存储介质上存储有计算机指令，计算机指令被处理器执行时，可上述任一项的基于大数据的超声三维模型的数据处理方法；
[0031]数据处理计算机设备包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于大数据的超声三维模型的数据处理方法，其特征在于，所述方法包括：步骤S100：采集若干超声二维图像数据和对应所述若干超声二维图像数据的超声探头位姿数据；步骤S200：构建三维模型，基于超声二维图像数据所对应的超声探头位姿数据，对三维模型中包含在所述超声二维图像数据所对应平面内的空间坐标点进行锁定；步骤S300：为锁定的各所述空间坐标点添加数据点；每一个数据点的信息包括在三维模型中对应的位置坐标、在三维模型中对应的超声波束探测方向、在对应的所述位置坐标和超声波束探测方向上的超声回声强度值；步骤S400：结合超声二维图像数据和对应所述超声二维图像数据的超声探头位姿数据为相应数据点添加超声回声强度值；步骤S500：循环步骤S200
‑
步骤S400，直到建立的所述三维模型满足系统设定的精度。2.根据权利要求1所述的一种基于大数据的超声三维模型的数据处理方法，其特征在于，所述步骤S200包括：步骤S201：根据所述各超声二维图像数据对应的超声探头位姿数据，锁定超声探头在所述三维模型中对应的超声波束探测方向和扫查平面；步骤S202：对所述扫查平面内包含的在三维模型中的空间坐标点进行锁定。3.根据权利要求1所述的一种基于大数据的超声三维模型的数据处理方法，其特征在于，一个空间坐标点对应一个或多个数据点，一个所述数据点对应超声探头在对应的所述空间坐标点上的一个超声波束探测方向。4.根据权利要求3所述的一种基于大数据的超声三维模型的数据处理方法，其特征在于，步骤S400包括:步骤S401：超声二维图像数据的像素密度等于在三维空间坐标系对应平面内的空间坐标点密度时，数据点与超声二维图像数据的像素点一一对应，数据点的超声回声强度值等于其对应的超声二维图像数据像素点的超声回声强度值；步骤S402：当检测到某张超声二维图像数据的像素密度小于在所述三维空间坐标系中对应平面内的空间坐标点密度时，意味着在对应平面内的空间坐标点中存在数据点无法在所述超声二维图像数据内找到对应的超声回声强度值；当检测到某张超声二维图像数据的像素密度大于三维空间坐标系中对应平面内的空间坐标点密度时，意味着在对应平面内的空间坐标点中存在数据点可在所述超声二维图像数据内找到多个对应的超声回声强度值；设所述数据点为目标数据点Y；步骤S403：捕捉在同一扫查平面内与目标数据点Y之间的距离在距离阈值范围内的所有超声二位图像数据像素点；对所述所有像素点按照与目标数据点之间距离由近到远依次排序，得到序列{x1,x2,
…
,x
n
}；其中，x1,x2,
…
,x
n
分别与目标数据点Y之间的距离在距离阈值范围内的第1、2、
…
、n个数据点；步骤S4...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁红斌，鲁晋方，
申请(专利权)人：上海长征医院，
类型：发明
国别省市：