[发明专利]一种三维成像方法和系统

说明书

一种对象导向的三维成像方法和系统，包括：在被扫描物体上确定要进行三维扫描的包含扫描对象的部位；根据所确定被扫描物体部位,取得与扫描对象对应的已有的初始三维结构；对包含扫描对象的部位进行扫描，形成一系列具有空间位置和角度信息的二维图像；根据图像中有关扫描对象或扫描对象局部的图像信息，将扫描对象或其局部的初始三维结构进行调整；直到遍历整个扫描对象的初始三维结构，根据所获得的图像进行相应的调整并在在显示器中显示。本发明仅需成像对象的一些初步三维信息，即可利用二维成像不断地扫描对象所在的位置，并通过调整对象的原始形状从而获取对象的具体的大小、位置及细节，并形成对象整体三维图像。

技术领域

本发明涉及生物对象的三维成像技术，具体涉及一种对象导向的三维成像方法和系统。

背景技术

生物对象的三维成像在医学得到广泛应用，包括CT、核磁共振成像等。最近用超声波成像来实现三维成像也得到越来越多应用。比如，胎儿和心脏的三维成像已经进入实用。而使用超声波进行骨骼结构的成像也在不断发展中。相比心脏和胎儿，人的骨骼表面会强烈反射超声波，从而对骨表面以下的结构很难成像，而胎儿的骨头没有钙化，所以超声可以穿透。因此，对具有骨骼结构的对象进行超声、光层析成像、光声成像及其他类似方法成像，都面临这一问题。比如，在扫描人体脊柱骨时，从背上进行三维超声扫描，只能得到有关棘突骨和横突骨表面的图像而不能得到整个脊柱骨，因其椎体在另一边，从而使三维成像的效果受到很大的限制。另一方面，我们知道每一节脊柱的大概形状。而且其他方式如CT、核磁共振成像也有可以获得脊柱的基本三维结构。

发明内容

本发明针对现有技术存在的超声三维成像存在的问题，提出一种生物对象的三维成像，可以一方面利用可以获得生物对象的基本三维结构，另一方面利用诸如超声技术对生物对象进行二维扫描成像，从而提出一种生物对象的三维成像方法和系统，可降低成像所需的扫描操作，减少生物体使用有辐射的成像方法从而减低对生物体的损伤。

按照本发明一个方面的一种三维成像方法，包括以下步骤:

S1)在被扫描物体上确定要进行三维扫描的包含扫描对象的部位；

S2)根据所确定被扫描物体部位取得已有的扫描对象的初始三维结构；

S3)对包含扫描对象的部位进行扫描，形成一系列具有空间位置和角度信息的二维图像；

S4)根据图像中有关扫描对象或扫描对象局部的图像信息，将扫描对象或其局部的初始三维结构进行调整；

S5)重复步骤S3)和S4)直到整个扫描对象的初始三维结构，根据所获得的图像进行了相应的调整；

S6)在显示器中显示调整过的扫描图像的最终三维结构图。

在按照本发明上述三维成像方法中，还包括在二维扫描成像过程中不断显示扫描对象的初始三维结构以及调整过的三维结构的步骤。

在按照本发明上述三维成像方法中，所述扫描对象的初始三维结构是指人体的某一部位的已知的代表性的三维解剖结构。

在按照本发明上述三维成像方法中，所述扫描对象的初始三维结构是指人体不同年龄和性别相对应的代表性的三维解剖结构。

在按照本发明上述三维成像方法中，所述扫描对象的初始三维结构是被扫描对象通过其他途径获得的，所述其他途径包括，对人体扫描对象预先进行CT或核磁共振扫描得到。

在按照本发明上述三维成像方法中，所述将扫描对象或其局部的初始三维结构进行调整，包括空间位置、角度、尺寸大小、相对比例。

在按照本发明上述三维成像方法，所述将扫描对象或其局部的初始三维结构进行调整，是可变形或不可变形的调整。

在按照本发明上述三维成像方法中，所述步骤S4)中所述的用于控制调整的图像信息包括扫描对象或其局部的有特征的点、线、面、体，或其组合。