[发明专利]一种基于指向性线段的曲面图像构建方法与系统

权利要求书

1.一种基于指向性线段的曲面图像构建方法，其特征在于，包括步骤：

S1：获取混合组织的密度造影图，根据密度造影图中的组织分界线提取目标组织预设分界面处的离散采样点；

S2：根据目标组织的密度造影图获取离散采样点的延伸方向；

S3：根据离散采样点以及对应延伸方向上的延伸点，基于方差膨胀系数构建目标组织的隐式曲面；

S4：获取隐式曲面的离散采样点，并根据离散采样点通过水泡动画模拟从隐式曲面中提取等值面作为目标组织预设分界面处的曲面图像输出；

其中，所述指向性线段为离散采样点指向延伸点并带有方向的线段；

所述步骤S3中，基于方差膨胀系数构建目标组织的隐式曲面的具体方法为：

以方差膨胀系数作为共线性度量标准，以混合函数作为目标组织空间的线性组合方式带入插值函数；

根据离散采样点和对应延伸点求解插值函数的待定系数；

根据求解后的待定系数，利用插值函数获取隐式曲面；

所述混合函数可表达为第一公式，所述第一公式为：

；

所述插值函数可表达为第二公式，所述第二公式为：

；

式中，p为内含所有离散采样点和延伸点的有限空间中的任意坐标点，L(p)为混合函数；f(p)为插值函数，n为离散采样点的数量，Δp为点p与第i个离散采样点的坐标差值，d_i为待定系数，P（p）为待定系数d_i的多元表达式。

2.如权利要求1所述的一种基于指向性线段的曲面图像构建方法，其特征在于，所述延伸点为离散采样点在延伸方向预设距离处的点。

3.如权利要求1所述的一种基于指向性线段的曲面图像构建方法，其特征在于，所述有限空间为内含所有离散采样点和延伸点的方向包围盒。

4.一种基于指向性线段的曲面图像构建系统，其特征在于，包括：

采样点提取模块，用于根据混合组织的密度造影图中的组织分界线提取目标组织预设分界面处的离散采样点；

指向线获取模块，用于根据目标组织的密度造影图获取离散采样点的延伸方向，并选取延伸方向的采样点；

隐式曲面构建模块，用于根据离散采样点以及对应延伸方向上的延伸点，基于方差膨胀系数构建目标组织的隐式曲面；

曲面图像输出模块，用于获取隐式曲面的离散采样点，并根据离散采样点通过水泡动画模拟从隐式曲面中提取等值面作为目标组织预设分界面处的曲面图像输出；

其中，所述指向性线段为离散采样点指向延伸点并带有方向的线段；

所述隐式曲面构建模块基于方差膨胀系数构建目标组织的隐式曲面的具体方法为：

以方差膨胀系数作为共线性度量标准，以混合函数作为目标组织空间的线性组合方式带入插值函数；

根据离散采样点和对应延伸点在内含所有离散采样点和延伸点的有限空间内求解插值函数的待定系数；

根据求解后的待定系数，利用插值函数获取隐式曲面；

所述混合函数可表达为第一公式，所述第一公式为：

；

所述插值函数可表达为第二公式，所述第二公式为：

；

式中，p为内含所有离散采样点和延伸点的有限空间中的任意坐标点，L(p)为混合函数；f(p)为插值函数，n为离散采样点的数量，Δp为点p与第i个离散采样点的坐标差值，d_i为待定系数，P（p）为待定系数d_i的多元表达式。

5.如权利要求4所述的一种基于指向性线段的曲面图像构建系统，其特征在于，所述延伸点为离散采样点在延伸方向预设距离处的点。

6.如权利要求4所述的一种基于指向性线段的曲面图像构建系统，其特征在于，所述有限空间为内含所有离散采样点和延伸点的方向包围盒。