[发明专利]一种用于安卓平台的三维医学图像数据体绘制方法

摘要

本发明公开了一种用于安卓平台的三维医学图像数据体绘制方法，包含如下步骤：VTK开源库的跨平台移植；动态链接库的生成；输入病人病历号信息；查询并下载远程图像数据；体绘制资源初始化；渲染器调用动态链接库；骨骼与软组织的阈值求取；体绘制与触摸操作响应。

主权项

1.一种用于安卓平台的三维医学图像数据体绘制方法，其特征在于，包含以下步骤：步骤1，VTK库的跨平台移植：在Linux操作系统上下载并编译VTK库，并移植编译到安卓平台，生成VTK静态链接库；步骤2，生成动态链接库：采用C++编写阈值提取和体绘制代码，并将所述C++代码编译成动态链接库；步骤3，安卓平台向存放三维医学图像数据的远程服务器请求下载人体三维图像数据；步骤4，远程服务器向安卓平台发送对应的人体三维图像数据；步骤5，体绘制资源初始化并自动响应触摸操作：进行体绘制时对体绘制视图以及对应的渲染器进行初始化，为体绘制准备资源，调用相应的渲染器响应函数自动响应触摸操作；步骤6，渲染器响应函数调用步骤2中生成的动态链接库：渲染器响应函数通过JNI的方式调用动态链接库来进行进一步的阈值提取和体绘制，同时将需进行体绘制的人体三维图像路径传给动态链接库；步骤7，求取人体三维图像中骨骼与软组织的阈值：读取步骤4中从远程服务器接收的病人的人体三维图像数据，对其骨骼与软组织的边界进行分析并求取骨骼与软组织的阈值；步骤8，VTK库对步骤4中从远程服务器接收的人体三维图像数据进行体绘制并响应触摸操作：利用步骤7中求取的骨骼和软组织的阈值标定人体三维图像数据中的体素颜色，并监听绘图窗口的触摸事件进行体绘制并响应触摸操作；步骤2中，所述动态链接库通过调用步骤1中生成的VTK静态链接库的方式调用VTK库，采用配置文件来配置静态链接库的链接顺序，在进行动态链接前，通过拓扑排序的方式生成配置文件，其中的拓扑条件为C++代码中头文件的引入顺序以及VTK开源库文件的包含关系；步骤4中采用TCP协议来进行数据的传输，采用创建新线程的方式实现人体三维图像数据的下载；下载数据为避免堵塞UI线程而采用开辟新线程的方式进行，服务器通过两次数据传输将病人信息文件和人体图像数据传回，通过验证用户名和密码的方式保护数据的安全性以及返回的文件长度的方式来保证文件的完整性；步骤5中体绘制视图继承自安卓平台的GLSurfaceView类，GLSurfaceView类在OPENGL ES 3.0和安卓系统之间建立联系，使OPENGL ES3.0在安卓系统的主活动中工作，渲染器继承自安卓平台的GLSurfaceView.Renderer类，GLSurfaceView.Renderer类负责GLSurfaceView的渲染和触摸操作响应，渲染器负责体绘制视图的按需渲染并响应触摸操作；步骤6中渲染器的渲染操作以及响应触摸操作都是通过JNI的方式调用步骤2中生成的动态链接库来实现的，同时人体三维图像数据路径也是通过JNI的环境变量传输到C++代码中，再进一步传送到OPENGL ES3.0的C++库；步骤4所述病人的人体三维图像数据的接收过程是在新创建的下载线程中完成的，步骤7求取人体三维图像中骨骼与软组织的阈值的过程是在主活动的UI界面线程中完成的，两个线程保持同步；线程之间的同步通过加锁或者设置同步变量的方式来实现；步骤7中求取的骨骼阈值a与软组织阈值b是0到255之间的一个值，判定值超过软组织阈值b的体素为软组织部分，标注为红色；判定值在骨骼阈值a与软组织阈值b之间的体素为骨骼部分，标注为白色；判定值低于骨骼阈值a的体素为背景，标注为黑色，采用基于梯度算子的体数据分割方法求取阈值；步骤8包括如下步骤：步骤8‑1，创建VTK的渲染窗口、渲染器、窗口响应器以及渲染对象；步骤8‑2，设置渲染对象体素的透明度和显示颜色；步骤8‑3，设置光线透射法来进行体绘制；步骤8‑4，将渲染对象添加到渲染器，重置场景摄像机进行体绘制并响应触摸操作；步骤8‑4中响应触摸操作包括如下步骤：步骤8‑4‑1，体绘制视图感应到触摸操作，自动响应对应的触摸事件方法，调用体绘制视图的响应函数；步骤8‑4‑2，响应函数调用体绘制视图的渲染器的对应渲染函数；步骤8‑4‑3，渲染函数通过JNI的方式调用动态链接库的C++函数；步骤8‑4‑4，重复步骤8‑1到8‑4进行体绘制渲染，直到下一次触摸操作或者关闭体绘制界面时结束。