[發明專利]一種基于MC-T算法的CT圖像三維重建方法

有效

• 申請號: 202110263368.7
• 申請日: 2021-03-11
• 公開（公告）號: CN112802193B
• 公開（公告）日: 2023-02-28
• 發明（設計）人: 胡敏;周秀東;黃宏程
• 申請（專利權）人: 重慶郵電大學
• 主分類號: G06T17/00
• 分類號: G06T17/00;G06T5/00;G06T7/13;G06T7/136;G06T7/155
• 代理公司: 重慶輝騰律師事務所 50215
• 代理人: 盧勝斌

1.一種基于MC-T算法的CT圖像三維重建方法，其特征在于，包括：獲取待重建的腦出血CT圖像和腦出血CT病灶掩膜圖；對獲取腦出血CT圖像和腦出血CT病灶掩膜圖進行預處理；采用移動立方體構型重組MC-T算法對預處理后的圖像數據進行重建，得到重建后的三維圖像；

采用MC-T算法對預處理后的圖像數據進行重建的過程包括：

S1：根據分割的腦出血CT病灶掩膜圖構建三維數據場；

S2：根據三維數據場構造立方體素；

S3：對二維病灶掩膜圖像進行邊緣輪廓檢測，標記與輪廓像素相交的棱邊，并保存含有標記棱邊的立方體素；

S4：設置等值面閾值，遍歷被標記的立方體素，將標記立方體素的頂點灰度值與設置的等值面閾值進行比較，根據比較結果計算索引值；

S5：根據S4中計算出的索引值查找邊索引表，確定當前被遍歷的立方體素中的存在等值點的棱邊；

S6：根據等值面閾值和相交棱邊兩頂點的灰度值求出相交棱邊與等值面的交點坐標和法向量；

S7：根據S4的索引值，查詢三角形面片表，確定等值點之間的連接方式；

S8：根據等值點之間的連接方式利用計算機圖形學的底層原理渲染出三角面片，并判斷所有的標記立方體素是否遍歷完成，若沒遍歷完成，則返回步驟S4，若遍歷完畢，則執行步驟S9；

S9：確定所有的切片是否處理完成，若處理完，則所有微小的三角面片渲染完成，目標區域重建完成，算法結束；若未處理完成，則將選取下一個切片序列，并返回步驟S1。

2.根據權利要求1所述的一種基于MC-T算法的CT圖像三維重建方法，其特征在于，對獲取的數據進行預處理包括：對腦出血CT圖像和腦出血CT病灶掩膜圖進行分割處理，分割后的每個切均為一個二維數組，二維數組中的值為該切片位置的標量值。

3.根據權利要求1所述的一種基于MC-T算法的CT圖像三維重建方法，其特征在于，構建三維數據場的過程包括：

S1：讀取分割后的腦出血CT病灶掩膜圖，根據該圖的像素分辨率大小創建二維平面的橫縱坐標軸；

S2：對分割后的腦出血CT病灶掩膜圖中的像素點進行采樣，采樣間距為Δx，Δy；

S3：根據醫學圖像采樣點在x，y，z方向上均勻分布創建z方向上的采樣間距Δz；

S4：隨著序列圖片的讀入，不斷增加z軸坐標，完成三維數據場的構建。

4.根據權利要求1所述的一種基于MC-T算法的CT圖像三維重建方法，其特征在于，將等值面上頂點的灰度值與設置的等值面進行比較的過程包括：若頂點灰度值大于等值面閾值，則該頂點在等值面外部，標記為0；若頂點灰度值等于等值面閾值，則該頂點在等值面上，標記為1；若頂點灰度值小于等值面閾值，則該頂點在等值面內部，標記為1；將立方體體素中的8個頂點的標記值構成二進制數，并轉換為十進制數，該十進制數為索引值。

5.根據權利要求1所述的一種基于MC-T算法的CT圖像三維重建方法，其特征在于，將標記立方體素的頂點灰度值與設置的等值面閾值進行比較的過程包括：獲取邊緣輪廓上的點坐標P(p_x,p_y)，采用標記規則對正方形的邊進行標記；標記規則為：

若p_x＝x_i,p_y≠y_i,則標記坐標為x＝x_i,y＝y_i-y_i-1的那條棱邊；

若p_y＝y_i,p_x≠x_i,則標記坐標為y＝y_i,x＝x_i-x_i-1的那條棱邊；

若p_x＝x_i,p_y＝y_i，則利用點的局部凹凸性標記在輪廓內側所在的正方體棱邊。