[发明专利]一种基于影像体元运算的器官几何重建方法

权利要求书

1.一种基于影像体元运算的器官几何重建方法，是基于器官分割后人体断层系列切片数据集，按照体元运算法则生成器官坐标矩阵对人体器官进行三维几何重建的方法，其特征在于，该步骤包括：

步骤（a）、获取指定器官体元相对数据集的位置矩阵；

步骤（b）、按照精度要求对位置矩阵重采样；

步骤（c）、体元加法运算生成器官的长方体集合；

步骤（d）、根据长方体坐标矩阵重建器官几何；

其中，步骤（c）所述体元加法运算条件是依照三维深度遍历的原则依次执行线性约束下的体元加法运算，把器官体元位置矩阵转换为长方体集的坐标矩阵；

假设某器官第i个体元的位置为(x_i,y_i,z_i)，定义单位体元为一长方体，该长方体起点和终点为其一条对角线上两个点(x_i1,y_i1,z_i1)和(x_i2,y_i2,z_i2)，此单位体元可以记作v_i=v(x_i1,y_i1,z_i1,x_i2,y_i2,z_i2)，其中x_i2=x_i1+1,y_i2=y_i1+1,z_i2=z_i1+1;

同时定义长方体v_i和v_j之间的加法运算规则：

v_i+v_j=v(x_i1,y_i1,z_i1,x_j2,y_j2,z_j2)

经过三维深度搜索遍历加法法则运算，进行有效选择的体元运算，则生成长方体集合为：

2.如权利要求1所述的一种基于影像体元运算的器官几何重建方法，其特征在于，所述加法的三维深度搜索遍历原则如下：首先按照坐标优先级权重x>y>z对x轴方向相邻的所有体元进行体元加法运算；其次进行优先级权重y>x>z排序，进行y轴方向相邻的体元集合加法运算；再次进行以优先级权重z>x>y排序，针对z轴方向相邻的体元集合加法合并；

构建索引映射向量按照不同优先级权重排序生成对应方向的体元序列矩阵为β满足β=α·τ，其中：

3.如权利要求1所述的一种基于影像体元运算的器官几何重建方法，其特征在于，所述线性约束条件为长方体起终点坐标值约束；

设长方体加法运算：

v_i+v_j=v(x_i1,y_i1,z_i1,x_j2,y_j2,z_j2)

则v_i和v_j起点坐标和终点坐标值均同时满足如下条件：

若x坐标方向约束，x_i+1=x_j,y_i=y_j,z_i=z_j;

若y坐标方向约束，x_i=x_j,y_i+1=y_j,z_i=z_j;

若z坐标方向约束，x_i=x_j,y_i=y_j,z_i+1=z_j。

4.如权利要求1所述的一种基于影像体元运算的器官几何重建方法，其特征在于，步骤（d）所述的方法中，长方体坐标矩阵重建器官几何是指由长方体顶点作为器官的外围顶点点云，长方体起始端点垂直面作为器官的外围面；

根据坐标表示构造长方体，长方体执行布尔运算构造包含器官详细信息的器官模型，或者根据长方体的起始端点坐标所在的垂直面包络整个器官重建器官的三维实体模型和其相关联的蒙特卡罗几何。