[发明专利]一种高质量网格小型猪头部有限元模型建模方法

权利要求书

1.一种高质量网格小型猪头部有限元模型的建模方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、采用断层图像重构法建立新生小猪头部几何模型；

S2、对新生小猪头部几何模型分区；

S3、采用蝴蝶网格投影方法建立新生小猪头部有限元模型。

2.如权利要求1所述的新生小型猪头部有限元模型的建模方法，其特征在于：所述步骤S1的具体步骤如下：

S11、获取新生小型猪头部CT图像

对新生小猪头部进行CT断面扫描图像，以获得新生小型猪头部CT图像；

S12、对新生小型猪头部CT图像进行阈值分割、区域增长及三维建模，以获得新生小猪颅骨的三维模型STL格式文件

使用MIMICS软件的“Segmentation”工具使颅骨断层图像边缘结构清晰显示并进行阈值分割，将骨骼图像从整体图像中分割出来，获得蒙板A，在蒙板A上使用MIMICS软件的“Region Growing”命令对颅骨图像进行区域增长操作，获取蒙板B，在蒙板B的整体断层图像中分离出新生小猪颅骨的断层图像；使用MIMICS软件的“Calculate 3D”命令对新生小猪颅骨的断层图像进行三维重建，选用中等质量参数来进行三维计算，并输出三维模型STL格式文件；

S13、根据新生小猪颅骨三维图形提取出骨缝线

调整3D视图窗口识别骨缝位置表现的凹陷，手工使用spline功能在三维模型表面直接沿凹陷轨迹绘制曲线，间接获取骨缝的几何模型；

S14、建立脑组织几何模型

根据脑部组织在矢状面方向上的9个深度MRI图像上的轮廓在MIMICS中对应的深度上绘制轮廓线，然后将所有的轮廓线输出并导入三维软件进行放样得到脑组织表面模型；

S15、对小型猪头部几何模型进行光顺处理

将新生小猪颅骨的STL文件导入Geomagic软件进行光顺处理，使用网格医生选项自动行修复小孔洞，高度折射边以及尖状物，手动修复颅骨模型表面不规则孔洞，使用多变形编辑功能中的刷漆工具，将孔洞周围多边形删除，再使用填充单个孔命令，将其填充；对颅骨内表面进行光顺处理；在Geomagic Studio中应用裁剪功能将小猪颅骨从正中矢状面切割开，删去左半部分，保留右半部分方便对颅骨内表面进行操作；对眼眶位置的孔洞进行填补；利用Gemagic Studio的松弛命令来对颅骨内表面进行光顺处理；将鼻骨错综复杂部分进行了松弛操作，得到平滑的内表面；在Geomagic中进行精确曲面操作，将小猪颅骨内外表面分别拟合成为NURBS曲面。

3.如权利要求2所述的新生小型猪头部有限元模型的建模方法，其特征在于：所述步骤S2的具体步骤如下：

S21、将脑干几何模型iges文件导入HYPERMESH中，使用Geom功能下surface edit中的trim命令用三点确定的平面来切割脑干几何模型，将脑干分成三块，使得每一个小块的形状大致满足规则六面体，依次命名为brainstem1至brainstem3；

S22、小脑几何模型保留原样进行一次投影；

S23、大脑几何模型在HYPERMESH中用使用Geom功能下surface edit中的trim命令将大脑分为八块，依次命名为brain1至brain8；

S24、鼻部呈现T字型形状，使用HYPERMESH中Geom功能下surface edit中的trim命令将它分为两长方体正交拼接的形状。

4.如权利要求3所述的新生小型猪头部有限元模型的建模方法，其特征在于：在进行所述步骤S2的操作时，通过手工选取分割界面使得各个几何模块近似规则的六面体。