[發明專利]一種三維模型的建立方法和系統

無效

• 申請號: 200810003228.0
• 申請日: 2008-01-28
• 公開（公告）號: CN101499177A
• 公開（公告）日: 2009-08-05
• 發明（設計）人: 曹斌
• 申請（專利權）人: 上海西門子醫療器械有限公司
• 主分類號: G06T17/00
• 分類號: G06T17/00;A61B5/055;A61B6/02
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所
• 代理人: 張 亮

技術領域

本發明涉及醫學領域，尤其涉及一種三維模型的建立方法和系統。

背景技術

隨著計算機圖像處理技術的飛速發展，在醫學領域中利用圖像處理軟件來進行研究或輔助治療工作等變得越來越普及。例如，利用圖像處理軟件對種植體進行受力分析，分析不同形狀(或材質)種植體對種植母體的影響；在三維模型上模擬手術，計算手術的各種參數(如開刀位置、方向和尺寸)，預測術后結果；進行各種醫學統計活動等。

但無論哪種研究或輔助治療工作，其在利用圖像處理軟件進行處理之前都需要先建立研究對象的三維模型。現有技術中，多用人工測讀標本或者標本模型切片、磨片的方法分別逐層測繪斷層的外形坐標，也有的直接測取標本的三維形態坐標(如激光測繪、表面繪制方法)，生成三維模型，但這些傳統方法中，采用人工測讀比較耗費時間和人力，三維模型建立的效率較低；同時，由于這些傳統方法僅能完成實體標本的外部形態，而無法反映實體的內部復雜結構，因此三維模型的精度不高；此外，由于這些傳統方法多是根據已有標本進行的，而非針對臨床個體進行的，因此不適合于臨床的個體研究。

發明內容

本發明一方面提供了一種三維模型的建立方法，另一方面還提供了一種三維模型的建立系統，以提高三維模型建立的效率，并適用于臨床個體研究。

本發明提供的三維模型的建立方法，包括：

獲取研究對象的醫學檢測影像；

將所述醫學檢測影像轉換為圖像處理軟件能夠識別的圖像；

利用圖像處理軟件從所述圖像中識別并提取研究對象各組成部分的輪廓信息；

根據所述輪廓信息，將研究對象預設的各個橫截面上的坐標點連成封閉曲線；

將所述各個橫截面的封閉曲線聯結在一起，構成研究對象的三維模型。

較佳地，所述將醫學檢測影像轉換為圖像處理軟件能夠識別的圖像包括：

對所述醫學檢測影像的數據格式進行分析，得到所述醫學檢測影像的格式類型；

根據所述格式類型，將所述醫學檢測影像的格式類型轉換為圖像處理軟件能夠識別的圖像格式類型，得到圖像處理軟件能夠識別的圖像。

較佳地，所述利用圖像處理軟件從所述圖像中識別并提取研究對象各組成部分的輪廓信息包括：

利用圖像處理軟件對所述圖像進行去噪處理；

根據研究對象各組成部分在所述圖像中的灰度級差，按照預設的閾值對所述去噪后的圖像進行二值化處理；

根據二值化處理后的灰度值，按照預設的方向和/或順序，記錄并描述研究對象各組成部分的輪廓信息。

較佳地，根據所述輪廓信息，將研究對象預設的各個橫截面上的坐標點連成封閉曲線包括：

根據所述輪廓信息及三維模型的精度要求，調整研究對象各組成部分邊緣的輪廓坐標點的數目；

將數目調整后的研究對象預設的各個橫截面上的坐標點連成封閉曲線。

較佳地，所述將研究對象預設的各個橫截面上的坐標點連成封閉曲線之后，將所述各個橫截面的封閉曲線聯結在一起之前，進一步包括：

對所述各個橫截面的封閉曲線進行優化處理。

其中，所述醫學檢測影像為計算機X射線斷層掃描影像或磁共振影像。

本發明提供的三維模型的建立系統，包括：

影像獲取裝置，用于獲取研究對象的醫學檢測影像；

圖像轉換裝置，用于將所述影像獲取裝置獲取的醫學檢測影像轉換為圖像處理軟件能夠識別的圖像；

模型生成裝置，用于利用圖像處理軟件從所述圖像轉換單元轉換的圖像中識別并提取研究對象各組成部分的輪廓信息；根據所述輪廓信息，將研究對象預設的各個橫截面上的坐標點連成封閉曲線；將所述各個橫截面的封閉曲線聯結在一起，構成研究對象的三維模型。

其中，所述影像獲取裝置可以為計算機X射線斷層掃描裝置或磁共振裝置。

較佳地，所述圖像轉換裝置，包括：

格式分析單元，用于對醫學檢測影像的數據格式進行分析，得到所述醫學檢測影像的格式類型；

格式轉換單元，用于根據所述格式類型，將所述醫學檢測影像的格式類型轉換為圖像處理軟件能夠識別的圖像格式類型，得到圖像處理軟件能夠識別的圖像。

較佳地，所述模型生成裝置，包括：

信息提取單元，用于利用圖像處理軟件從醫學檢測影像轉換的圖像中識別并提取研究對象各組成部分的輪廓信息；

曲線生成單元，用于根據所述信息提取單元提取的輪廓信息，將研究對象預設的各個橫截面上的坐標點連成封閉曲線；