[發明專利]基于點云數據聚類的乳腺假體制備裝置及方法

在審

• 申請號: 202011108680.0
• 申請日: 2020-10-16
• 公開（公告）號: CN112233791A
• 公開（公告）日: 2021-01-15
• 發明（設計）人: 王之瓊;信俊昌;胡玉平;王中陽;王騰緒;趙鴻碩;高撒;劉一漢
• 申請（專利權）人: 東北大學
• 主分類號: G16H50/20
• 分類號: G16H50/20;G16H30/20;G16H30/40;G06K9/62;G06T5/00;G06T17/20;G06T19/20
• 代理公司: 沈陽東大知識產權代理有限公司 21109
• 代理人: 李在川

本發明提供一種基于點云數據聚類的乳腺假體制備裝置及方法，包括平滑降噪器、圖像增強器、面繪制重建器、體繪制重建器、點云數據提取器、面體數據融合器、數據圖像顯示器，將乳腺的核磁共振圖像導入平滑降噪器、圖像增強器中進行預處理后，分別導入到面繪制重建器和體繪制重建器中得到三維模型圖像，通過點云數據提取器點云數據集，然后將點云數據集導入面體數據融合器中將進行融合處理，最后利用數據圖像顯示器生成乳腺假體模型。本發明將面繪制得到的點云數據集與體繪制得到的點云數據集進行融合處理后，既能彌補外表面缺失的輪廓，而且也能保證內部的完整性，令功能核磁共振圖像的信息得到充分發揮，起到了更好的為醫療輔助服務的效果。

技術領域

本發明涉及計算機輔助診斷技術領域，具體涉及一種基于點云數據聚類的乳腺假體制備裝置及方法。

背景技術

三維重建技術是通過臨床過程中拍攝的一系列斷層二維圖像，圖像為醫學的DICOM格式。通過相關重建技術，能夠輸出人體器官組織結構的影像。醫學臨床實現了圖像從二維圖像變成三維立體圖像的過程。目前，國內外對于醫學圖像重建的研究主要是分為兩種方式，分別是依靠物體的表面進行繪制的面繪制和依靠物體的整體區域進行繪制的體繪制。面繪制又被稱為間接繪制方法，它描述空間體的三維結構能夠利用幾何圖形拼接，提取二維圖像邊緣輪廓線，再利用圖形學算法完成最后重建。體繪制又被稱為直接繪制，它利用了水平線視覺原理，每次光線遍歷圖像都會產生一種數據，再將每一次數據利用算法進行結合，完成最終的圖像繪制。

乳腺假體的形狀一般是采取機器掃描，而通過機器掃描出來的圖像一般是二維圖像，將其繪制成立體圖形。大多數都會采用儀器掃描，儀器采用的就是光線法，該方法會在繪制完成后缺失外輪廓邊緣，有時候往往邊緣會造成被切除乳腺的區域與皮膚之間的契合適應性問題。面繪制時間效率較高，但其內部的信息沒有利用到，所以對目標物體重建內部有要求的，此種方法不可靠；體繪制資源占用大，運行效率低，交互性差。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明的目的是提出一種基于VTK(visualizationtoolkit簡稱VTK，一種視覺化工具函式庫)可視化技術結合面繪制和體繪制對圖像進行重建以確定乳腺假體形狀的裝置及方法，現有方法會在繪制完成后缺失外輪廓邊緣，有時候往往邊緣會造成被切除乳腺的區域與皮膚之間的契合適應性問題，而本發明通過另一種面繪制方法，使外輪廓能夠把內輪廓包圍住，這樣既能存在外表面缺失的輪廓，而且也能保證內部的完整。

為實現上述技術效果，本發明提出了一種基于點云數據聚類的乳腺假體制備裝置，包括平滑降噪器、圖像增強器、面繪制重建器、體繪制重建器、點云數據提取器、面體數據融合器、數據圖像顯示器，將乳腺的核磁共振圖像導入平滑降噪器中進行降噪處理后，導入圖像增強器中依次進行頻率增強處理、空間域增強處理后，分別導入到面繪制重建器和體繪制重建器中，分別得到一個三維模型圖像，將兩個三維模型圖像同時導入到點云數據提取器中分別提取每個三維模型圖像的點云數據集，然后將兩組點云數據集導入面體數據融合器中將進行融合處理得到融合后的新點云數據集，最后將得到的新點云數據集導入到數據圖像顯示器中構建出乳腺假體模型；

所述平滑降噪器用于對乳腺的原核磁共振圖像進行自適應濾波處理，得到降噪處理后的核磁共振圖像；

所述圖像增強器用于對降噪處理后的圖像依次進行濾波域增強、空間域增強處理，得到增強處理后的核磁共振圖像；

所述面繪制重建器用于對增強處理后的核磁共振圖像進行三維重建，得到一個三維模型圖像P1；

所述體繪制重建器用于對增強處理后的核磁共振圖像進行三維重建，得到一個三維模型圖像P2；

所述點云數據提取器用于分別提取三維模型圖像P1、P2的點云數據集S₁、S₂；