[發明專利]一種體繪制方法

在審

• 申請號: 201610108464.3
• 申請日: 2016-02-29
• 公開（公告）號: CN105701860A
• 公開（公告）日: 2016-06-22
• 發明（設計）人: 王燕妮
• 申請（專利權）人: 江蘇美倫影像系統有限公司
• 主分類號: G06T15/08
• 分類號: G06T15/08;G06T5/00
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林

技術領域

本發明涉及一種體繪制方法，屬于圖像處理技術領域。

背景技術

體繪制又稱直接體繪制，不必生成中間幾何圖元，直接由三維數據場生成屏幕上二維圖 像的技術。

二維數字圖像對應的是描述數據元素的顏色和光強的二維陣列，這些元素稱為像素，同 理，一個三維數據場可以用一個具有相應值的三維陣列來描述，這些值稱為體素。類似于數 字圖像的二維光柵，可以把體數據場看為一個三維光柵。一個典型的三維數據場是醫學圖像 三維數據場，由CT或MRI掃描獲得一系列的醫學圖像切片數據，把這些切片數據按照位置 和角度信息進行規則化處理，然后就形成一個三維空間中由均勻網格組成的規則的數據場， 網格上的每個節點為一個體素，描述了對象的密度等屬性信息。體繪制以這種體素為基本操 作單位，計算出每個體素對顯示圖像的影響。

體繪制形成的圖像一般是半透明的圖像，顏色一般是人工指定的偽彩色。體繪制首先需 要對數據進行分類處理，不同類別賦予不同的顏色和不透明度值，然后根據空間中視點和體 數據的相對位置確定最終的成像效果。體繪制常用的算法有光線投射法，拋雪球法，錯切變 形法和基于三維紋理映射法等。

體繪制的優點是可以探索物體的內部結構，可以描述非常定形的物體，對人體內部病灶 信息一目了然；缺點是數據存儲量大，計算時間較長，目前對于體繪制的改進方法多是致力 于優化算法，提高計算速度方法。

發明內容

本發明的主要目的在于，克服現有技術的缺陷，提供一種體繪制方法，處理的對象是醫 學圖像，通過對CT獲得的二維圖像預處理，進行平滑去噪，圖像分割，去除圖像中無關的 背景內容，大大減少數據量，提高有用圖像部分質量，實現快速高質的三維圖像重建。

為了達到上述目的，本發明所采用的技術方案是：

一種體繪制方法，其特征在于，包括如下步驟：

A，通過CT掃描獲取二維斷層圖像；

B，對獲得的二維斷層圖像進行平滑去噪處理，去除圖像中的噪聲點；

C，對去噪后的圖像進分割處理，濾除無關背景部分，保留圖像中的有用部分；

D，采用改進的光線投射算法對三維體數據進行重建。

前述的一種體繪制方法，其特征在于，所述步驟B中對二維斷層圖像進行平滑去噪處理 的方法，包括如下步驟：

B1，使用改進的中值濾波算器對圖像進行濾波處理，除去圖像中的細小噪聲點；

B2，通過開運算去除圖像中的細小毛刺。

前述的一種體繪制方法，其特征在于，所述步驟C中對去噪后的圖像進行分割處理的方 法，包括如下步驟：

C1，使用Prewitt算子對圖像邊緣進行檢測；

C2，根據步驟C1獲得的圖像邊緣分割出圖像中的有用部分；

C3，濾除圖像中的無關的背景部分，減少待處理的數據量。

前述的一種體繪制方法，其特征在于，所述步驟D中改進的光線投射算法，具體過程為：

D1，對原始圖像進行序列分割，得到分割后的二值圖像；

D2，以分割后的二值圖像為蒙板，對原始圖像進行蒙板處理，得到需繪制部分的圖像；

D3，構造層次包圍盒；

D4，進行光線投射處理。

前述的一種體繪制方法，其特征在于，所述改進的中值濾波器為門限遞推中值濾波器， 過程為，對像素點f(x,y)在鄰域窗口內求中值時，先對窗口內的像素求均值average，若像素 點f(x,y)不大于均值average，則不進行濾波，若像素點f(x,y)大于均值average，則用遞推 法求中值g(x,y)，并用中值g(x,y)代替原來的像素點f(x,y)。

前述的一種體繪制方法，其特征在于，所述利用開運算去除圖像中的細小毛刺，過程為， 先對圖像進行腐蝕處理，將細小毛刺清除，同時圖像邊緣內縮，然后對圖像進行膨脹處理， 將圖像邊緣進行復原。

本發明具有以下有益效果：本發明的體繪制方法，在對二維圖像進行預處理時，通過門 限遞推中值濾波器進濾波，快速有效地除去圖像中的噪聲點，提高了圖像質量，對去噪后的 圖像進行分割處理，濾除了圖像中的無關背景，大大減少了需要處理的數據量，采用基于層 次包圍盒的光線投射算法進行三維重建，又進一步減少了原始圖像數據量，而且只對包圍盒 內圖像采樣點進行處理，加快了圖像的繪制速度，適用于醫學上面三維圖像重建。