[发明专利]一种基于三维二值掩模零化的体数据切割方法

权利要求书

1.一种基于三维二值掩模零化的体数据切割方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：体数据形成

利用MATLAB的DICOM阅读模块将DICOM数据导入工作区，将其转化为cell格式数据库，形成体数据；

S2：获取目标局部阈值

截取目标区断层图像，通过鼠标点击获得目标区灰度值，并通过设置取值半径与容差比，获得所需阈值的上下限，获得的阈值上下限分别作为目标结构分割标准对体数据进行分割，阈值获取算法为：

F＝f(x₀±r,y₀±r)

其中，f(x₀,y₀)为目标结构所在断层的取值点灰度值，r为取值半径，F为目标结构局部灰度矩阵，为目标结构局部灰度均值，R为容差比，默认值为2，σ为目标结构局部灰度值标准差，Th表示目标结构阈值的上下限；

S3：二值掩模

利用局部阈值上下限，建立起体数据三维掩模，即采用逻辑运算得到目标结构体数据二值掩模。该掩模作为切割与还原的原始掩模；

S4：三轴切割与掩模更新

三维二值掩模的三轴切割主要利用单向正轴零化法进行，即对去除区进行零化处理，零化算法为；

Mask(1:x₁,1:y₁,1:z₁)＝0

其中x₁,y₁,z₁分别表示掩模在x,y,z轴的切割点。切割点的实现由交互式滑杆进行控制，滑杆值实现程序回调，这里将Mask作为原始二值掩模的更新变量，并不覆盖原始掩模，调节不同切割位点实现任意三轴位点切割，也可用反向掩模进行任意切割；

S5：目标结构渲染

基体数据与掩模点积后的非零数据进行渲染，实现目标结构可视化效果，通过交互式颜色选取，将非零体素的灰度值与选取颜色各RGB分量进行点积，对不同结构进行颜色区分，渲染数据与切割后的掩模进行同步更新，体素渲染算法为：

V_(i)＝Re(x_(i),y_(i),z_(i))i＝1,2,…,N

其中，V_(i)表示第i个断层的体素渲染结果，x_(i),y_(i),z_(i)表示第i个断层中非零像素点坐标，N为总断层数，Re为体素渲染。