[发明专利]一种基于CT图像多平面重建的血管拉直曲面重组方法

权利要求书

1.一种基于CT图像多平面重建的血管拉直曲面重组方法，其特征在于：该重组方法包括如下步骤：

步骤一、设置控制点：

由用户通过图形用户界面设置控制点；

步骤二、三次样条插值：

根据步骤一设置的控制点，得到通过每个控制点的参数三次插值样条曲线S的三次样条插值，并对三次样条插值进行拟合；

步骤三、空间平移变换：空间平移变换参数由用户通过图形用户界面设置，对参数曲线的几何系数矩阵B和代数系数矩阵A，进行平移变换；

步骤四、生成采样曲面：

对步骤二得到的参数三次插值样条曲线S在同一方向进行正反两次平移,假设平移量为ΔX，ΔY，ΔZ，平移后得到的两条参数样条曲线为S₁和S₂，这一过程表示如下：

S₁＝T(S,ΔX,ΔY,ΔZ)；

S₂＝T(S,-ΔX,-ΔY,-ΔZ)；

其中，T()表示空间平移变换，变换后得到的曲线S₁和S₂是平行的，将S₁和S₂连接起来生成以S为中心的采样曲面；

步骤五、数据采样：

步骤四生成采样曲面后，设置该采样曲面沿曲线方向和与曲线垂直方向的分辨率，并将该采样曲面放到要重组的体数据中进行3D采样；

步骤六、生成图像：

将步骤五采样结果投影到一个二维平面上，即得到基于CT图像多平面重建的血管拉直曲面重组图像。

2.如权利要求1所述的一种基于CT图像多平面重建的血管拉直曲面重组方法，其特征在于：假设步骤一设置的控制点有n+1个，控制点坐标分别为：P_k＝(x_k,y_k,z_k),k＝0,1,2,…,n，步骤二中，这些控制点的三次样条插值拟合每对控制点的分段参数三次多项式通过下列方程组描述：

。

3.如权利要求2所述的一种基于CT图像多平面重建的血管拉直曲面重组方法，其特征在于：三次样条插值中每个样条段均为参数三次曲线，共有4n个自由度，相邻样条段在n-1个节点处满足位置、切矢和二阶导矢连续，共3(n-1)个约束，总自由度为n+3。

4.如权利要求1所述的一种基于CT图像多平面重建的血管拉直曲面重组方法，其特征在于：步骤三空间平移变换的具体过程为：

S1、将空间一点(x,y,z)平移到一个新的位置(x',y',z')的变换矩阵为：

变换后新点的坐标为：

[x' y' z' 1]＝[x y z 1]T_t＝[x+k y+m z+n 1]；

S2、对于参数曲线，若指定一个平移矢量t，对曲线平移t，即对曲线上的每一点P都平移t，平移后的点P^*为：

P^*＝P+t；

对于参数曲线的几何系数矩阵B和代数系数矩阵A，直接实现平移变换：

A^*＝A+MT,B^*＝B+T,T＝[t t 0 0]^T。