[发明专利]一种基于VTK的脊柱医学图像三维可视化方法

权利要求书

1.一种基于VTK的脊柱医学图像三维可视化方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)将QT界面与VTK整合；

(2)读取数据源

调用vtk Source读取原始二维脊柱医学图像数据，保存在VTK的总类或者子类中，再调用vtk Filter将接受的原始数据进行预处理；

(3)图像实体化

通过Mapper映射器接收从Filter处理后的数据，将其映射为图形库中的基本图元，然后将映射出的图形进行实体转化，数据由图像数据转换为图形几何数据，形成三维体数据场；

(4)三维重建

将三维体数据场调用体绘制或者面绘制算法进行处理，获得三维模型；

(5)渲染显示

再调用VTK中的Renderer绘制器和Render Window绘制窗口，将三维模型在计算机平台界面中显示，同时增设可控长方体，对三维模型进行切割，获得断面信息。

2.根据权利要求1所述的基于VTK的脊柱医学图像三维可视化方法，其特征在于，

在QT界面与VTK整合的过程中，具体步骤是：

1)用CMakeLists.txt文件来管理QT工程与VTK工程；在CMakeLists.txt脚本里增加工程环境变量；

2)用QTVTKWidget整合QT和VTK：调用VTK提供的类QTVTKWidget来进行QT与VTK的整合；在QT Designer里集成；用vtkEventQtSlotConnect实现VTK事件与QT槽的连接。

3.根据权利要求1所述的基于VTK的脊柱医学图像三维可视化方法，其特征在于，图像实体化通过Actor模式来完成。

4.根据权利要求1所述的基于VTK的脊柱医学图像三维可视化方法，其特征在于，所述面绘制算法中采取了改进的Marching Cubes算法，是采用VTK类库中的vtk Smooth PolyData Filter类来对三维模型进行平滑，并且在计算等值面过程中，利用黄金分割法代替传统的线性插值法，在面绘制中对等值面的提取由vtk Contour Filter类来实现。

5.根据权利要求1所述的基于VTK的脊柱医学图像三维可视化方法，其特征在于，所述体绘制算法中选择Ray Casting算法，利用vtk Piecewise Function对传递函数进行设计，调用VTK中的vtk VolumeRayCast Composite Function定义的光线合成函数进行绘制。

6.根据权利要求1所述的基于VTK的脊柱医学图像三维可视化方法，其特征在于，增设可控长方体并进行控制的方法是：通过vtkBoxWidget类在屏幕生成一个长方体模型，在其六个面以及中心定义可控点来进行拉伸、缩放、平移、旋转等操作。