[发明专利]一种三维模型重建方法、移动终端、存储介质及电子设备

说明书

一种三维模型重建方法、移动终端、存储介质及电子设备，该方法应用于移动终端，包括：获取二维平面断层图像序列；提取相邻两张二维平面断层图像，形成一层；将每层划分为多个体素；将所有体素发送至GPU；GPU用于在体素为边界体素的情况下，计算边界体素的棱边与预设等值面的交点；接收GPU发送的所有的交点，并将同一边界体素中的交点连线，构建与该边界体素对应的多边形面片；基于所有的边界体素的层号信息和其在该层的位置坐标信息，将所有的多边形面片组合得到三维模型。本发明提供的方法，能够基于二维平面断层图像构建三维模型，提高了图像处理的准确性和效率，降低了图像处理成本，适用于移动终端，提高了普适性。

技术领域

本发明涉及医学图像处理技术领域，尤其涉及一种三维模型重建方法、移动终端、存储介质及电子设备。

背景技术

医学影像的发展首先得益于19世纪末X射线的发现，随后医学成像领域的研究成为众多科学工作者研究的焦点，新的研究成果及发明接踵而至。近年来，新的医疗成像技术不断改良升级，CT、CR、DR、MRI、US、PET、SPECT等多种成像技术被逐渐开发并在医学疾病诊断中获得广泛应用，大大提升了疾病的正确诊断率，也奠定了医学影像学在医学诊断中的不可替代的作用和地位。

国外在医学图像的三维重建领域的研究开始于二十世纪七十年代。这些发达国家在这个领域的研究起步较早且比较深入，在医学图像的三维重建领域已经取得了相当显著的科研成果。他们投入了非常多的人力与物力来进行医学影像三维重建方面的研究，并具有许多优势资源。主要体现在医学图像软件平台系统与虚拟人两个方面。目前，国际上较为流行的医学图像处理系统比较多。例如，VolVis系统、3D Slicer系统，以及性能十分优越的商业可视化系统Volulne Pro与Vitrea2等等。此外，国际上在三维可视化领域还涌现了一些优秀的开发工具包：VTK(visualization Toolkit)开源可视化工具包、ITK(InsightSegmentation and Registration Toolkit)医学图像处理工具包。还有美国在1989年开始启动的人体可视化计划项目。研究人员采用了MRI和CT来做人体的扫描，并利用计算机的重构技术来建造虚拟人体以获取数据集，从而将虚拟现实引进了医学领域的应用范畴。

上个世纪的九十年代左右，国内才开始展开了三维重建技术在医学邻域的应用与研究，相对国外来说起步比较晚。随着国内越来越多的科研学者对医学图像三维重建技术的研究与探讨，就目前来说，我们也取得了一定的研究成果。比如，在田捷带领下的科研小组研发的医学图像处理与分析的开发工具MITK(Medical Imaging Toolkit)以及中科院推出的3DMed可视化系统被认为是我国医学可视化软件层面首个系统化的软件，能够实现图像信息的管控、存储与调阅、三维重建，以及简单的模型分析与交互等一系列操作。随后东软(Neusoft)集团发布了其自行研究的PACS/RIS平台系统，该平台覆盖从分诊叫号到开方取药几乎整个医疗周期的信息传输与管理，其中最为核心的方面便是医学影像信息的管理，虽然该平台无法直接进行三维可视化处理，但其提供了包括三维重建软件在内的多种后处理软件的接口，为国产医学可视化软件的发展起到了一定的推动作用。浙江大学自主研发的Med Vis医学图像三维可视化系统，其重要特点在于具有良好的交互性和绘制的实时性,绘制速度快，但是在高性能图形计算机上进行实现，对硬件要求较高。国内也在2001年时首次提出了数字化虚拟人项目，两年之后，国内的第一个女性虚拟人数据集成功的构成。该人体切片数据的采集同样是在特定医疗设备下完成的，数据集中都是具有高精度的数据，后续使用该数据集的设备应具有较大的图形计算能力。

随着科技的发展，很多医疗设备公司先后制作出很多优秀的医疗图像三维重建软件，如Simpleware 3D图像处理与有限元分析软件、Materialise公司的Mimics医学影像控制系统、3D doctor等。以及很多学者也在尝试开发自己设计的医疗图像三维重建系统。

但是，现有技术存在如下的缺陷：