[发明专利]一种基于序列CT图像的皮肤三维模型重建方法及系统

说明书

本发明提供的基于序列CT图像的皮肤三维模型重建方法及系统，属于医疗技术领域，方法包括：获取序列CT图像；对序列CT图像进行预处理，以得到空气阈值；利用空气阈值对序列CT图像进行分割，以得到包含人体区域和床板区域的第一二值化图像；去除第一二值化图像的床板区域，以得到包含人体区域的第二二值化图像；填补第二二值化图像中人体区域的空洞，以得到第三二值化图像；利用三维重建方法对第三二值化图像进行三维重建，得到皮肤三维模型。该方法在生成皮肤三维模型时，能够自动识别序列CT图像中人体皮肤边界周围的背景，并进一步消除床板和身体内部空气对序列CT图像中身体轮廓的影响，减少了人工操作，提升了时效性。

技术领域

本发明属于医疗技术领域，具体涉及一种基于序列CT图像的皮肤三维模型重建方法及系统。

背景技术

在CT（Computed Tomography）图像3D可视化应用越来越广泛的前提下，序列CT图像处理和三维模型重建的效率渐渐成为人们关注的焦点，如何快速自动地实现序列CT图像中不同组织或器官的三维模型重建成为科研和实际应用急需解决问题。而在序列CT图像中，皮肤三维模型是医学应用系统的基础，例如穿刺规划系统和导航定位系统都需要根据皮肤表面的标记点加以辅助，还例如3D打印模型、虚拟现实和扩展现实的应用也都需要皮肤三维模型，所以如何快速准确地在序列CT图像中实现皮肤三维模型的重建是一个需要解决的问题。

目前在皮肤三维模型的重建过程中，需要人工设置种子区域或者人工干预处理才能得到皮肤三维模型，整个处理过程需要较多的人工操作，比较耗费时间，时效性差，同时要求处理的技术人员具有一定的医学影像认知。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明提供一种基于序列CT图像的皮肤三维模型重建方法及系统，能够自动重建皮肤三维模型，减少了人工操作，提升了时效性。

第一方面，一种基于序列CT图像的皮肤三维模型重建方法，包括：

获取序列CT图像；

对序列CT图像进行预处理，以得到序列CT图像中自动去噪的空气阈值；

利用空气阈值对序列CT图像进行分割，以得到包含人体区域和床板区域的第一二值化图像；

去除第一二值化图像的床板区域，以得到包含人体区域的第二二值化图像；

填补第二二值化图像中人体区域的空洞，以得到第三二值化图像；

利用三维重建方法对第三二值化图像进行三维重建，得到皮肤三维模型。

优选地，对序列CT图像进行预处理，以得到序列CT图像中自动去噪的空气阈值具体包括：

将序列CT图像重组为立体数据；

分别在立体数据的每个角取多个体素的像素值，分别对每个角的像素值进行平均，得到立体数据中每个角的空气平均像素值；

将空气平均像素值与空气标准阈值进行比较，获取表征空气的角的空气标准阈值；其中表征空气的角的空气标准阈值小于空气标准阈值；空气标准阈值为-500；

对表征空气的角的空气标准阈值进行平均，以得到空气阈值。

优选地，利用空气阈值对序列CT图像进行分割，以得到包含人体区域和床板区域的第一二值化图像具体包括：

将序列CT图像中每个体素的像素值与空气阈值进行大小对比判断；

设置大于空气阈值的像素值的标注值为第一标注值；

设置小于等于空气阈值的像素值标注值为第二标注值；

在序列CT图像中去除标注值为第二标注值的体素，以得到第一二值化图像。

优选地，第一标注值为1，第二标注值为0。