[发明专利]一种体绘制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种体绘制方法，属于图像处理技术领域。

背景技术

体绘制又称直接体绘制，不必生成中间几何图元，直接由三维数据场生成屏幕上二维图 像的技术。

二维数字图像对应的是描述数据元素的颜色和光强的二维阵列，这些元素称为像素，同 理，一个三维数据场可以用一个具有相应值的三维阵列来描述，这些值称为体素。类似于数 字图像的二维光栅，可以把体数据场看为一个三维光栅。一个典型的三维数据场是医学图像 三维数据场，由CT或MRI扫描获得一系列的医学图像切片数据，把这些切片数据按照位置 和角度信息进行规则化处理，然后就形成一个三维空间中由均匀网格组成的规则的数据场， 网格上的每个节点为一个体素，描述了对象的密度等属性信息。体绘制以这种体素为基本操 作单位，计算出每个体素对显示图像的影响。

体绘制形成的图像一般是半透明的图像，颜色一般是人工指定的伪彩色。体绘制首先需 要对数据进行分类处理，不同类别赋予不同的颜色和不透明度值，然后根据空间中视点和体 数据的相对位置确定最终的成像效果。体绘制常用的算法有光线投射法，抛雪球法，错切变 形法和基于三维纹理映射法等。

体绘制的优点是可以探索物体的内部结构，可以描述非常定形的物体，对人体内部病灶 信息一目了然；缺点是数据存储量大，计算时间较长，目前对于体绘制的改进方法多是致力 于优化算法，提高计算速度方法。

发明内容

本发明的主要目的在于，克服现有技术的缺陷，提供一种体绘制方法，处理的对象是医 学图像，通过对CT获得的二维图像预处理，进行平滑去噪，图像分割，去除图像中无关的 背景内容，大大减少数据量，提高有用图像部分质量，实现快速高质的三维图像重建。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种体绘制方法，其特征在于，包括如下步骤：

A，通过CT扫描获取二维断层图像；

B，对获得的二维断层图像进行平滑去噪处理，去除图像中的噪声点；

C，对去噪后的图像进分割处理，滤除无关背景部分，保留图像中的有用部分；

D，采用改进的光线投射算法对三维体数据进行重建。

前述的一种体绘制方法，其特征在于，所述步骤B中对二维断层图像进行平滑去噪处理 的方法，包括如下步骤：

B1，使用改进的中值滤波算器对图像进行滤波处理，除去图像中的细小噪声点；

B2，通过开运算去除图像中的细小毛刺。

前述的一种体绘制方法，其特征在于，所述步骤C中对去噪后的图像进行分割处理的方 法，包括如下步骤：

C1，使用Prewitt算子对图像边缘进行检测；

C2，根据步骤C1获得的图像边缘分割出图像中的有用部分；

C3，滤除图像中的无关的背景部分，减少待处理的数据量。

前述的一种体绘制方法，其特征在于，所述步骤D中改进的光线投射算法，具体过程为：

D1，对原始图像进行序列分割，得到分割后的二值图像；

D2，以分割后的二值图像为蒙板，对原始图像进行蒙板处理，得到需绘制部分的图像；

D3，构造层次包围盒；

D4，进行光线投射处理。

前述的一种体绘制方法，其特征在于，所述改进的中值滤波器为门限递推中值滤波器， 过程为，对像素点f(x,y)在邻域窗口内求中值时，先对窗口内的像素求均值average，若像素 点f(x,y)不大于均值average，则不进行滤波，若像素点f(x,y)大于均值average，则用递推 法求中值g(x,y)，并用中值g(x,y)代替原来的像素点f(x,y)。

前述的一种体绘制方法，其特征在于，所述利用开运算去除图像中的细小毛刺，过程为， 先对图像进行腐蚀处理，将细小毛刺清除，同时图像边缘内缩，然后对图像进行膨胀处理， 将图像边缘进行复原。

本发明具有以下有益效果：本发明的体绘制方法，在对二维图像进行预处理时，通过门 限递推中值滤波器进滤波，快速有效地除去图像中的噪声点，提高了图像质量，对去噪后的 图像进行分割处理，滤除了图像中的无关背景，大大减少了需要处理的数据量，采用基于层 次包围盒的光线投射算法进行三维重建，又进一步减少了原始图像数据量，而且只对包围盒 内图像采样点进行处理，加快了图像的绘制速度，适用于医学上面三维图像重建。