[发明专利]自由式三维超声成像方法、装置和系统

权利要求书

1.一种自由式三维超声成像方法，包括以下步骤：

根据直接对超声图像采集得到的二维超声图像构建三维的体数据结构；

将二维超声图像中的各像素分配到所述构建的三维的体数据结构的体数据中，形成已知体素值区域和空体素值区域；

采用基于方向加权函数根据邻近已知体素值区域对空体素值区域进行插值填补。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述采用基于方向加权函数根据邻近已知体素值区域对空体素值区域进行插值填补的步骤包括：

采用基于方向加权函数根据邻近已知体素值区域对空体素值区域进行插值，所述方向加权函数包括几何距离加权项、法向量加权项和梯度方向加权项；

以位于已知体素值区域的初始边界上的离散体素为初始位置，沿空体素值区域的边界法向量方向按距离递增的遍历顺序填充所述空体素值区域。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方向加权函数为：

w(p,q)=11+d2(1+|cosα|)(1+|cosβ|)cosα=||n·v||/(||n||·||v||)cosβ=||▿u·v||/(||▿u||·||v||)]]>

其中，d表示为体素p和q之间的距离，V为从q到p的向量，n为空体素值区域的边界的法向量，为点q处的梯度值，(1/1+d²)为几何距离加权项、(1+|cosα|)为法向量加权项，(1+|cosβ|)为梯度方向加权项。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

采用快速步进算法生成所述空体素值区域与所述已知体素值区域的初始边界的距离；

所述以位于已知体素值区域的初始边界上的离散体素为初始位置，沿法向量方向按距离递增的遍历顺序填充所述空体素值区域的步骤包括：

以位于所述已知体素值区域的初始边界上的离散体素为初始位置，沿法向量方向按所述快速步进算法生成的距离递增的遍历顺序填充所述空体素值区域。