[發明專利]一種基于骨成像的人骨模型建立方法

在審

• 申請號: 202010893027.3
• 申請日: 2020-08-31
• 公開（公告）號: CN112149515A
• 公開（公告）日: 2020-12-29
• 發明（設計）人: 任曉丹;楊禹森
• 申請（專利權）人: 同濟大學
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06K9/40;G06F30/28;G06F30/25
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 楊宏泰

1.一種基于骨成像的人骨模型建立方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1：獲取骨成像數據，重構骨成像數據集；

S2：采用人骨組織識別算法，對骨成像中的骨組織進行識別，得到骨組織數據集；

S3：采用人骨組織集中化算法，對骨組織數據集進行下采樣，得到人骨模型點元數據集；

S4：利用人骨模型點元數據集，通過無網格方法建立人骨模型。

2.根據權利要求1所述的一種基于骨成像的人骨模型建立方法，其特征在于，所述的步驟S1具體包括：

通過掃描獲取二維骨成像切片數據，并通過堆疊操作重構三維的骨成像數據集。

3.根據權利要求1所述的一種基于骨成像的人骨模型建立方法，其特征在于，所述的步驟S2具體包括：

S21：對骨成像數據集設定閾值，進行閾值截取，并采用圖像處理中的噪聲過濾算法進行噪聲過濾；

S22：得到骨組織數據集，完成骨成像中骨組織的識別。

4.根據權利要求1所述的一種基于骨成像的人骨模型建立方法，其特征在于，所述的步驟S3具體包括：

S31：在坐標軸三個方向采用設定間隔進行池化下采樣；

S32：下采樣過程中，設置權函數進行局部的加權平均；

S33：將下采樣后得到的數據集進行一次二值化處理，完成人骨模型中骨組織的集中化，得到人骨模型點元數據集。

5.根據權利要求4所述的一種基于骨成像的人骨模型建立方法，其特征在于，所述的下采樣中，根據人骨模型實際物理大小和計算機性能，對采樣間隔、重疊部分大小和采樣池內局部采樣權重進行調整。

6.根據權利要求2所述的一種基于骨成像的人骨模型建立方法，其特征在于，所述的骨成像數據通過骨成像技術獲取，所述的骨成像技術包括X射線、計算機斷層掃描、磁共振成像和通過雙能量E射線吸收的骨礦物質密度掃描。

7.根據權利要求1所述的一種基于骨成像的人骨模型建立方法，其特征在于，所述的無網格方法具體為：

在建立人骨模型的過程中，對人骨模型點元數據集按照多個任意分布的坐標點構造插值函數，并賦予包括材料本構參數和邊界條件參數后，得到無網格數值人骨模型。

8.根據權利要求7所述的一種基于骨成像的人骨模型建立方法，其特征在于，所述的無網格方法包括光滑粒子流體動力學法、無單元伽遼金法、再生核粒子法、物質點法、近場動力學法和離散元法。

9.根據權利要求3所述的一種基于骨成像的人骨模型建立方法，其特征在于，所述的噪聲過濾采用中值濾波函數和高斯模糊函數。

10.根據權利要求4所述的一種基于骨成像的人骨模型建立方法，其特征在于，所述的權函數包括高斯權函數、指數型權函數、徑向基函數、矩形權函數、三角形權函數和三次樣條權函數。