[發(fā)明專利]一種基于子空間凝聚算法的軟組織形變仿真方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810021793.3
• 申請日: 2018-01-10
• 公開（公告）號: CN108109699A
• 公開（公告）日: 2018-06-01
• 發(fā)明（設計）人: 陳冬英;張麗麗;魏建崇;黃淑燕;林靈燕;李弘楠
• 申請（專利權）人: 福建江夏學院
• 主分類號: G16H50/50
• 分類號: G16H50/50
• 代理公司: 福州元創(chuàng)專利商標代理有限公司 35100
• 代理人: 蔡學俊;丘鴻超

1.一種基于子空間凝聚算法的軟組織形變仿真方法，其特征在于：包括如下步驟，

步驟S1、數據預處理與軟組織模型的三維重建；

步驟S2、進行軟組織的生物力學特性分析；

步驟S3、采用AABB包圍盒與三角形面片相交相結合實現碰撞檢測；

步驟S4、進行子空間凝聚算法完成軟組織形變仿真計算，包括采用空間核方法實現空間映射，利用貪心算法完成最佳子空間的產生并利用二維分離算法分離出最佳純子空間。

2.根據權利要求1所述的一種基于子空間凝聚算法的軟組織形變仿真方法，其特征在于：所述步驟S1的具體實現方式如下，

步驟S11、通過中值濾波對VHP圖片中的軟組織進行預處理，運用限定閾值的區(qū)域生長法提取出軟組織的輪廓；

步驟S12、利用分區(qū)域繪制三角面片的方法對軟組織模型進行三維重建；

步驟S13、利用OpenGL對重建后的軟組織模型進行渲染；得出軟組織模型重建后的效果圖。

3.根據權利要求2所述的一種基于子空間凝聚算法的軟組織形變仿真方法，其特征在于：所述步驟S11中，運用限定閾值的區(qū)域生長法提取出軟組織的輪廓，是利用軟組織和周圍環(huán)境間的灰度值分布的明顯區(qū)別來實現的，由于軟組織的像素值為周圍環(huán)境最高像素值的8/20，因此，選擇的限定閾值為圖像中最高像素值7/20，其中限定閾值與相鄰像素差之間的關系如式(1)所示：

|f(x,y)-f(x0,y0)|＜T0且f(x,y)＜T (1)

式中，(x0,y0)表示圖片中軟組織區(qū)域的生長點，T0為軟組織所在區(qū)域的生長閾值，此外，(x,y)表示(x0,y0)鄰域中的點，當(x,y)滿足以上不等式關系時，(x0,y0)所在的區(qū)域M滿足M＝M+(x,y)；其中的T滿足等式(2)

T＝fmax(x,y)*7/20 (2)。

4.根據權利要求2所述的一種基于子空間凝聚算法的軟組織形變仿真方法，其特征在于：所述步驟S3中，采用AABB包圍盒碰撞檢測方法進行軟組織模型內部區(qū)域處理，再用三角形面片相交的檢測方法處理軟組織模型邊緣部分，從而使得檢測過程中保證實時性的同時提高了碰撞檢測的精確度。