[发明专利]一种基于三维二值掩模零化的体数据切割方法

说明书

本发明公开了一种基于三维二值掩模零化的体数据切割方法，包括以下步骤：S1：体数据形成，S2：获取目标局部阈值；S3：二值掩模；S4：三轴切割与掩模更新；S5：目标结构渲染；本发明一种基于有限轴三维零化掩模的切割算法，体素重建结合三轴切割法对CT及MRI体数据进行三轴任意切割，实现体数据不同断层结合。

技术领域

本发明涉及医学影像学检测技术技术领域，具体为一种基于三维二值掩模零化的体数据切割方法。

背景技术

CT与MRI是目前常用的医学影像学检测手段，所形成的体数据三维可视化逐渐成为研究的热点。体数据三维可视化方法主要有等值面渲染，体素渲染两大类。后者又分为光线投影，最大密度投影(Maximum Intensity Projection,MIP)两种。特殊解剖结构如血管，肌肉，神经，病灶等在强化处理后产生与背景不同的灰度特征，结合这些特征可单独对这些特殊结构进行提取并三维可视化。而对目标结构可视化后，如何在整体中进行定位显示是目前三维可视化与重建面临的主要问题。目前的解决方案主要有阈值化显示结合等值面重建模型定位，而重建模型与阈值化渲染景深则是较难处理的显示问题。针对以上问题，本发明利用不同阈值及整体体素渲染法对体数据中不同目标结构进行渲染，二值掩模对不同目标结构进行切割，以探讨同一体数据中不同目标结构的结合显示与定位方法。

发明内容

针对上述存在的技术不足，本发明的目的是提供一种基于三维二值掩模零化的体数据切割方法，以解决背景技术中提出的问题。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

本发明提供一种基于三维二值掩模零化的体数据切割方法，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