[發(fā)明專(zhuān)利]一種三維血管分叉可視化重建方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310067964.3
• 申請(qǐng)日: 2013-03-04
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103136788A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-06-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 房斌;鐘南昌;王翊;唐遠(yuǎn)炎;譚立文;楊世忠;董家鴻;李穎
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 重慶大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G06T17/00
• 分類(lèi)號(hào): G06T17/00
• 代理公司: 重慶市前沿專(zhuān)利事務(wù)所(普通合伙) 50211
• 代理人: 郭云

1.一種三維血管分叉可視化重建方法，其特征在于，包括如下步驟：

S1：構(gòu)造血管的血管樹(shù)中間線(xiàn)，所述血管樹(shù)中間線(xiàn)按管徑大小組合構(gòu)造為各條主分支，所述任一主分支與其他主分支相交的點(diǎn)為分叉點(diǎn)，所述每一個(gè)分叉點(diǎn)標(biāo)識(shí)一個(gè)分叉區(qū)域；

S2：根據(jù)所述血管樹(shù)中間線(xiàn)重建血管的自由管道表面，得到血管樹(shù)的初步表面模型；

S3：根據(jù)所述血管樹(shù)的表面模型，利用缺口邊界配對(duì)方法重建三維血管分叉區(qū)域。

2.如權(quán)利要求1所述的三維血管分叉可視化重建方法，其特征在于，所述血管樹(shù)中間線(xiàn)的構(gòu)造方法為：

S11：對(duì)各條血管樹(shù)中間線(xiàn)進(jìn)行取樣，得到平滑的原始血管樹(shù)中間線(xiàn)；

S12：標(biāo)記各個(gè)分叉點(diǎn)，所述血管樹(shù)中間線(xiàn)的每條主分支是由從原始血管樹(shù)中間線(xiàn)的一個(gè)分叉點(diǎn)開(kāi)始的連續(xù)最大管徑的中間線(xiàn)線(xiàn)段按前后順序連接而成,對(duì)于任意血管樹(shù)，所述主分支的數(shù)量等于葉子節(jié)點(diǎn)的數(shù)量。

3.如權(quán)利要求1所述的三維血管分叉可視化重建方法，其特征在于，重建血管的自由管道表面時(shí)，所述管道表面上的所有幾何結(jié)構(gòu)都按照CGAL多面體標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)造。

4.如權(quán)利要求1或3所述的三維血管分叉可視化重建方法，其特征在于，根據(jù)所述血管樹(shù)中間線(xiàn)重建血管的自由管道表面，得到血管樹(shù)的初步表面模型的方法為：

S21：對(duì)所述血管樹(shù)中間線(xiàn)的每個(gè)點(diǎn)生成等效截面圓環(huán)；

S22：對(duì)所有主分支上的前后相鄰的所述等效截面圓環(huán)用三角面連接成管道表面。

5.如權(quán)利要求1所述的三維血管分叉可視化重建方法，其特征在于，根據(jù)所述血管樹(shù)的表面模型，利用缺口邊界配對(duì)方法重建三維血管分叉區(qū)域的步驟為：

S31：截取所述三維血管分叉區(qū)域；

S32：去除所述交叉區(qū)域的冗余點(diǎn)、冗余線(xiàn)和冗余面，找出各個(gè)分支的缺口邊界三角面；

S33：在所述缺口邊界三角面上按照三角面的半邊環(huán)繞方向找出各個(gè)分支的有序缺口邊界點(diǎn)序，生成邊界環(huán)；

S34：從所述邊界環(huán)中找出轉(zhuǎn)折點(diǎn)，所述轉(zhuǎn)折點(diǎn)為具有兩個(gè)對(duì)立分支的邊界點(diǎn)；

S35：利用所述轉(zhuǎn)折點(diǎn)生成轉(zhuǎn)折三角；

S36：利用所述轉(zhuǎn)折三角對(duì)所有的邊界段進(jìn)行配對(duì)并進(jìn)行缺口縫補(bǔ)。

6.如權(quán)利要求5所述的三維血管分叉可視化重建方法，其特征在于，判定所述冗余點(diǎn)、冗余線(xiàn)和冗余面的方法為：如果一條半邊線(xiàn)段或者一個(gè)面上有一個(gè)頂點(diǎn)處于其它分支血管自由管道的內(nèi)部，則這個(gè)頂點(diǎn)就是冗余點(diǎn)，包含這個(gè)頂點(diǎn)的線(xiàn)為冗余線(xiàn)，包含這個(gè)頂點(diǎn)的面為冗余面。

7.如權(quán)利要求5所述的三維血管分叉可視化重建方法，其特征在于，對(duì)于一個(gè)分支，在所述缺口邊界三角面上按照三角面的半邊環(huán)繞方向找出各個(gè)分支的有序缺口邊界點(diǎn)序，生成邊界環(huán)的方法為：對(duì)于任一分支的缺口部分，首先通過(guò)邊界點(diǎn)找出所有的邊界三角，然后從其中一個(gè)邊界三角的一個(gè)邊界點(diǎn)出發(fā)，通過(guò)以所述邊界點(diǎn)為端點(diǎn)的半邊找出下一個(gè)邊界點(diǎn)，再通過(guò)新找出的所述邊界點(diǎn)和新的以所述邊界點(diǎn)為端點(diǎn)的半邊找出下下一個(gè)邊界點(diǎn)，如此循環(huán)查找，得到的邊界點(diǎn)序列是所述分支的邊界環(huán)。

8.如權(quán)利要求5所述的三維血管分叉可視化重建方法，其特征在于，利用所述轉(zhuǎn)折點(diǎn)生成轉(zhuǎn)折三角的方法為：將每個(gè)臨界區(qū)域的三個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn)按照右手螺旋的規(guī)則連接成三角面，并且三角面的法向量由里朝外。

9.如權(quán)利要求1所述的三維血管分叉可視化重建方法，其特征在于，在步驟S3之后還具有以下步驟：

S4：利用表面細(xì)分法對(duì)所述三維血管分叉區(qū)域進(jìn)行細(xì)分。