[发明专利]一种基于子空间凝聚算法的软组织形变仿真方法

权利要求书

1.一种基于子空间凝聚算法的软组织形变仿真方法，其特征在于：包括如下步骤，

步骤S1、数据预处理与软组织模型的三维重建；

步骤S2、进行软组织的生物力学特性分析；

步骤S3、采用AABB包围盒与三角形面片相交相结合实现碰撞检测；

步骤S4、进行子空间凝聚算法完成软组织形变仿真计算，包括采用空间核方法实现空间映射，利用贪心算法完成最佳子空间的产生并利用二维分离算法分离出最佳纯子空间。

2.根据权利要求1所述的一种基于子空间凝聚算法的软组织形变仿真方法，其特征在于：所述步骤S1的具体实现方式如下，

步骤S11、通过中值滤波对VHP图片中的软组织进行预处理，运用限定阈值的区域生长法提取出软组织的轮廓；

步骤S12、利用分区域绘制三角面片的方法对软组织模型进行三维重建；

步骤S13、利用OpenGL对重建后的软组织模型进行渲染；得出软组织模型重建后的效果图。

3.根据权利要求2所述的一种基于子空间凝聚算法的软组织形变仿真方法，其特征在于：所述步骤S11中，运用限定阈值的区域生长法提取出软组织的轮廓，是利用软组织和周围环境间的灰度值分布的明显区别来实现的，由于软组织的像素值为周围环境最高像素值的8/20，因此，选择的限定阈值为图像中最高像素值7/20，其中限定阈值与相邻像素差之间的关系如式(1)所示：

|f(x,y)-f(x0,y0)|＜T0且f(x,y)＜T (1)

式中，(x0,y0)表示图片中软组织区域的生长点，T0为软组织所在区域的生长阈值，此外，(x,y)表示(x0,y0)邻域中的点，当(x,y)满足以上不等式关系时，(x0,y0)所在的区域M满足M＝M+(x,y)；其中的T满足等式(2)

T＝fmax(x,y)*7/20 (2)。

4.根据权利要求2所述的一种基于子空间凝聚算法的软组织形变仿真方法，其特征在于：所述步骤S3中，采用AABB包围盒碰撞检测方法进行软组织模型内部区域处理，再用三角形面片相交的检测方法处理软组织模型边缘部分，从而使得检测过程中保证实时性的同时提高了碰撞检测的精确度。