[發(fā)明專利]一種三維表面建模方法及裝置、計算機存儲介質(zhì)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810340124.2
• 申請日: 2018-04-16
• 公開（公告）號: CN108597038B
• 公開（公告）日: 2022-05-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 鄭佳平;李儲忠;應(yīng)建有;張亞卓
• 申請（專利權(quán)）人: 北京市神經(jīng)外科研究所
• 主分類號: G06T19/20
• 分類號: G06T19/20;G06T17/00
• 代理公司: 北京派特恩知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11270
• 代理人: 王軍紅;張穎玲

本發(fā)明公開了一種三維表面建模方法及裝置、計算機存儲介質(zhì)，所述方法包括：獲取DICOM文件集，根據(jù)所述DICOM文件集創(chuàng)建N個斷層圖像，N≥2，所述N個斷層圖像中的每個斷層圖像對應(yīng)于目標(biāo)對象在特定高度上的截面；在所述N個斷層圖像中選擇出M個斷層圖像，作為關(guān)鍵斷層圖像，2≤M≤N；在所述M個關(guān)鍵斷層圖像上分別創(chuàng)建M個輪廓，所述輪廓通過二維多邊形表征；對所述M個輪廓中的各個輪廓進(jìn)行圖形編輯和/或端點編輯；基于編輯后的M個輪廓創(chuàng)建所述目標(biāo)對象的三維表面模型，所述三維表面模型由空間中三角面片的集合組成。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及建模技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種三維表面建模方法及裝置、計算機存儲介質(zhì)。

背景技術(shù)

自從人類開始制造工具，人類的制造方式一直以減材制造、等材制造為主，其中，減材制造通過車、銑、磨技術(shù)使材料對象在制造過程中有所減少，而等材制造通過鑄、鍛、焊技術(shù)實現(xiàn)材料對象的連接。目前，大多數(shù)的三維模型設(shè)計，其設(shè)計思路源自減材制造和等材制造。

隨著三維(3D，3 Dimension)打印技術(shù)的快速發(fā)展，一種新的制造方式——增材制造已經(jīng)成為了重要的研究方向，它通過層間疊加的方式制造生產(chǎn)對象，廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)。例如：醫(yī)學(xué)、藝術(shù)設(shè)計等充滿個性化的領(lǐng)域可以結(jié)合3D打印實現(xiàn)更加多樣化的功能性產(chǎn)品設(shè)計。基于此，面向增材制造的三維模型設(shè)計是未來研究的方向。

在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，醫(yī)學(xué)數(shù)字成像和通信(DiCOM，Digital Imaging andCommunications in Medicine)是醫(yī)學(xué)圖像和相關(guān)信息的國際標(biāo)準(zhǔn)，它定義了質(zhì)量能滿足臨床需要的可用于數(shù)據(jù)交換的醫(yī)學(xué)圖像格式。然而，通過醫(yī)師的經(jīng)驗表明，DiCOM文件集并不能完全準(zhǔn)確的表達(dá)所有器官組織，尤其是某些病變組織。醫(yī)師常常需要以DiCOM圖像為背景，勾畫某個器官組織，增加了人工成本。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明實施例提供了一種三維表面建模方法及裝置、計算機存儲介質(zhì)。

本發(fā)明實施例提供的三維表面建模方法，包括：

獲取DICOM文件集，根據(jù)所述DICOM文件集創(chuàng)建N個斷層圖像，N≥2，所述N個斷層圖像中的每個斷層圖像對應(yīng)于目標(biāo)對象在特定高度上的截面；

在所述N個斷層圖像中選擇出M個斷層圖像，作為關(guān)鍵斷層圖像，2≤M≤N；

在所述M個關(guān)鍵斷層圖像上分別創(chuàng)建M個輪廓，所述輪廓通過二維多邊形表征；

對所述M個輪廓中的各個輪廓進(jìn)行圖形編輯和/或端點編輯，其中，對所述輪廓進(jìn)行圖形編輯是指：對所述輪廓對應(yīng)的二維多邊形進(jìn)行以下至少一種操作：平移、旋轉(zhuǎn)、縮放，對所述輪廓進(jìn)行端點編輯是指：對所述輪廓對應(yīng)的二維多邊形的端點進(jìn)行以下至少一種操作：移動、刪除、添加；所述圖形編輯包括局部性圖像編輯和/或全局性圖形編輯，所述端點編輯包括局部性端點編輯和/或全局性端點編輯；

所述局部性圖像編輯是指：對指定層的輪廓進(jìn)行編輯；

所述全局性圖形編輯是指：在對指定層的輪廓進(jìn)行編輯的同時，按照引力位移模型確定所述指定層作用的牽引層，對各個所述牽引層按照所述指定層作用于所述牽引層的引力參數(shù)對所述牽引層的輪廓進(jìn)行編輯；

所述局部性端點編輯是指：對指定層的指定端點進(jìn)行編輯；

所述全局性端點編輯是指：在對指定層的指定端點進(jìn)行編輯的同時，按照引力位移模型確定所述指定端點作用的牽引端點，對各個所述牽引端點按照所述指定端點作用于所述牽引端點的引力參數(shù)對所述牽引端點進(jìn)行編輯；其中，所述牽引端點與所述指定端點位于同一輪廓中或不同的輪廓中；

基于編輯后的M個輪廓創(chuàng)建所述目標(biāo)對象的三維表面模型，所述三維表面模型由空間中三角面片的集合組成。