[發(fā)明專利]三維醫(yī)學(xué)模型數(shù)據(jù)的區(qū)域分割方法、裝置和存儲介質(zhì)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201911156860.3
• 申請日: 2019-11-22
• 公開（公告）號: CN110930389B
• 公開（公告）日: 2023-06-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳莉;王昭;林海曉
• 申請（專利權(quán)）人: 北京靈醫(yī)靈科技有限公司
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06T7/11;G06T17/20
• 代理公司: 北京天方智力知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11719
• 代理人: 谷成

1.一種三維醫(yī)學(xué)模型數(shù)據(jù)的區(qū)域分割方法，其特征在于，包括以下步驟：

獲取患者的醫(yī)學(xué)影像，并通過等值面算法對所述醫(yī)學(xué)影像進(jìn)行三維重建，得到三維醫(yī)學(xué)網(wǎng)格模型數(shù)據(jù)；

將所述三維醫(yī)學(xué)網(wǎng)格模型數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成為對應(yīng)的對偶圖形式，并根據(jù)所述三維醫(yī)學(xué)網(wǎng)格模型數(shù)據(jù)上三角面片間的距離設(shè)定圖的邊權(quán)；

在所述對偶圖上進(jìn)行近似最遠(yuǎn)點采樣，得到若干種子點：將所述三維醫(yī)學(xué)網(wǎng)格模型數(shù)據(jù)剖分成若干個子塊，通過連通性將每個子塊轉(zhuǎn)換成為一個小型無向圖，并通過在小型無向圖上運行Dijkstra算法來獲取子塊間的距離，最終通過在由子塊組成的小型無向圖上使用最遠(yuǎn)點采樣算法得到采樣塊，再在這些采樣塊中隨機采樣點以采樣得到近似最遠(yuǎn)的種子點集；

在所述對偶圖上運行基于剪枝的聚類算法，確定每個所述種子點所控制的區(qū)域：在所述對偶圖上以所述種子點集為中心，利用基于無向圖上的測地距離剪枝法對Dijkstra算法進(jìn)行剪枝操作，得到過分割結(jié)果；

根據(jù)最小合并代價原理將相鄰類逐一合并，并根據(jù)用戶選擇的剩余類別數(shù)來確定分割結(jié)果。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三維醫(yī)學(xué)模型數(shù)據(jù)的區(qū)域分割方法，其特征在于，所述醫(yī)學(xué)影像為電子計算機斷層掃描圖像或核磁共振圖像。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的三維醫(yī)學(xué)模型數(shù)據(jù)的區(qū)域分割方法，其特征在于，通過等值面算法對所述醫(yī)學(xué)影像進(jìn)行三維重建，得到三維醫(yī)學(xué)網(wǎng)格模型數(shù)據(jù)具體包括：

將電子計算機斷層掃描圖像體數(shù)據(jù)或核磁共振圖像體數(shù)據(jù)利用Marching?cubes算法三維重建為醫(yī)生感興趣的組織器官，以三維網(wǎng)格數(shù)據(jù)的形式呈現(xiàn)。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的三維醫(yī)學(xué)模型數(shù)據(jù)的區(qū)域分割方法，其特征在于，根據(jù)所述三維醫(yī)學(xué)網(wǎng)格模型數(shù)據(jù)上三角面片間的距離設(shè)定圖的邊權(quán)具體包括：

將所述三維醫(yī)學(xué)網(wǎng)格模型數(shù)據(jù)上的每個三角面片當(dāng)作圖上的一個頂點，兩個鄰接三角面片間的對應(yīng)頂點連接一條邊，通過物理距離與角度距離的加權(quán)求和來表示圖的邊權(quán)。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的三維醫(yī)學(xué)模型數(shù)據(jù)的區(qū)域分割方法，其特征在于，根據(jù)最小合并代價原理將相鄰類逐一合并，并根據(jù)用戶選擇的剩余類別數(shù)來確定分割結(jié)果具體包括：

針對所述過分割結(jié)果，對每兩個相鄰的聚類定義合并代價，將所有合并代價存入一個最小堆，每次只合并代價最小的兩個部分，然后更新最小堆，以此類推，得到最終的區(qū)域分割結(jié)果。

6.一種三維醫(yī)學(xué)模型數(shù)據(jù)的區(qū)域分割裝置，其特征在于，包括：

建模模塊，所述建模模塊用于獲取患者的醫(yī)學(xué)影像，并通過等值面算法對所述醫(yī)學(xué)影像進(jìn)行三維重建，得到三維醫(yī)學(xué)網(wǎng)格模型數(shù)據(jù)；

轉(zhuǎn)換模塊，所述轉(zhuǎn)換模塊用于將所述三維醫(yī)學(xué)網(wǎng)格模型數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成為對應(yīng)的對偶圖形式，并根據(jù)所述三維醫(yī)學(xué)網(wǎng)格模型數(shù)據(jù)上三角面片間的距離設(shè)定圖的邊權(quán)；

采樣模塊，所述采樣模塊用于在所述對偶圖上進(jìn)行近似最遠(yuǎn)點采樣，得到若干種子點：將所述三維醫(yī)學(xué)網(wǎng)格模型數(shù)據(jù)剖分成若干個子塊，通過連通性將每個子塊轉(zhuǎn)換成為一個小型無向圖，并通過在小型無向圖上運行Dijkstra算法來獲取子塊間的距離，最終通過在由子塊組成的小型無向圖上使用最遠(yuǎn)點采樣算法得到采樣塊，再在這些采樣塊中隨機采樣點以采樣得到近似最遠(yuǎn)的種子點集；

第一確定模塊，所述第一確定模塊用于在所述對偶圖上運行基于剪枝的聚類算法，確定每個所述種子點所控制的區(qū)域：在所述對偶圖上以所述種子點集為中心，利用基于無向圖上的測地距離剪枝法對Dijkstra算法進(jìn)行剪枝操作，得到過分割結(jié)果；

第二確定模塊，所述第二確定模塊用于根據(jù)最小合并代價原理將相鄰類逐一合并，并根據(jù)用戶選擇的剩余類別數(shù)來確定分割結(jié)果。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的三維醫(yī)學(xué)模型數(shù)據(jù)的區(qū)域分割裝置，其特征在于，所述醫(yī)學(xué)影像為電子計算機斷層掃描圖像或核磁共振圖像。

8.一種非臨時性計算機可讀存儲介質(zhì)，其上存儲有計算機程序，其特征在于，該程序被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)如權(quán)利要求1-5中任一所述的三維醫(yī)學(xué)模型數(shù)據(jù)的區(qū)域分割方法。