一种基于探索算子的肝血管模型的生成方法技术

本发明专利技术涉及数据处理技术领域，具体涉及一种基于探索算子的肝血管模型的生成方法，包括创建原始三维数据；给定一个血管的初始点，同时初始化探索算子的基本属性，得到初始化算子；初始化算子基于初始点在血管内探索，得到位置信息；使用样条对位置信息进行拟合，得到类中心线；在类中心线上进行点的重采样，得到精确中心线；基于精确中心线，并结合阈值信息进行可视化，得到可视化血管；基于可视化血管生成肝血管模型，通过探索算子试探完成肝血管的全自动重建工作，解决了现有的对血管树的中心线提取方案依赖用户交互，人工成本过高的问题。题。题。

【技术实现步骤摘要】
一种基于探索算子的肝血管模型的生成方法


[0001]本专利技术涉及数据处理
，尤其涉及一种基于探索算子的肝血管模型的生成方法。

技术介绍

[0002]血管的重建技术是医学上血管模型创建的关键，肝血管模型的生产对于临床诊断和手术计划有着很大的帮助。
[0003]目前，现有技术公开了一种对血管树的中心线提取方案，该方案由用户交互选择计算每一分支中心线并最终合并得到完整的中心线，通过中心线重建出血管，最后生产肝血管模型。
[0004]采用上述方式，先要求得血管壁，才能找到一段不带分支的血管，并且需要人工提取坐标点，强烈依赖用户交互，人工成本过高。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种基于探索算子的肝血管模型的生成方法，旨在解决现有的对血管树的中心线提取方案依赖用户交互，人工成本过高的问题。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供了一种基于探索算子的肝血管模型的生成方法，包括以下步骤：
[0007]S1创建原始三维数据；
[0008]S2给定一个血管的初始点，同时初始化探索算子的基本属性，得到初始化算子；
[0009]S3所述初始化算子基于所述初始点在所述血管内探索，得到位置信息；
[0010]S4使用样条对所述位置信息进行拟合，得到类中心线；
[0011]S5在所述类中心线上进行点的重采样，得到精确中心线；
[0012]S6基于所述精确中心线，并结合阈值信息进行可视化，得到可视化血管；
[0013]S7基于所述可视化血管生成肝血管模型。
[0014]其中，所述创建原始三维数据的具体方式为：
[0015]S11读取原始图像数据；
[0016]S12对所述原始图像数据进行格式转换，得到转换数据作为原始三维数据；
[0017]其中，所述初始化算子基于所述初始点在所述血管内探索，得到位置信息的具体方式为：
[0018]S31基于所述初始点向所述初始化算子下发行进指令；
[0019]S32所述初始化算子接收指令，基于所述初始点并根据初始化的步长在所述血管内进行探索，得到位置点；
[0020]S33将步骤S32中的所述初始点更新为所述位置点，并循环步骤S32，直至将所述血管探索完，得到位置信息。
[0021]其中，所述使用样条对所述位置信息进行拟合，得到类中心线的具体方式为：
[0022]S41定义B样条基函数；
[0023]S42基于所述B样条基函数构建B样条曲线函数；
[0024]S43基于所述B样条曲线函数对所述位置信息进行拟合，得到类中心线。
[0025]其中，所述B样条基函数是节点矢量的非递减参数的序列所决定的k阶分段多项式，这个序列为节点向量，所述节点矢量通过哈特利
‑
贾德方法获得，所述序列为节点向量。
[0026]本专利技术为一种基于探索算子的肝血管模型的生成方法，通过创建原始三维数据，得到符合探索算子行进的空间信息；给定一个血管的初始点，同时初始化探索算子的基本属性，得到初始化算子；所述初始化算子基于所述初始点在所述血管内探索，得到位置信息；使用样条对所述位置信息进行拟合，得到类中心线；在所述类中心线上进行点的重采样，得到精确中心线；基于所述精确中心线，并结合阈值信息进行可视化，得到可视化血管；基于所述可视化血管生成肝血管模型，通过探索算子试探完成肝血管的全自动重建工作，解决了现有的对血管树的中心线提取方案依赖用户交互，人工成本过高的问题。
附图说明
[0027]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0028]图1是本专利技术提供的一种基于探索算子的肝血管模型的生成方法的流程图。
[0029]图2是位置信息的示意图。
[0030]图3是类中心线的示意图。
[0031]图4是精确中心线的示意图。
[0032]图5是可视化血管的示意图。
[0033]图6是实施案例的肝血管模型的示意图。
具体实施方式
[0034]下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。
[0035]请参阅图1至图5，本专利技术提供一种基于探索算子的肝血管模型的生成方法，包括以下步骤：
[0036]S1创建原始三维数据；
[0037]具体方式为：
[0038]S11读取原始图像数据；
[0039]具体的，所述原始图像数据为肝血管的原始CT图像数据。
[0040]S12对所述原始图像数据进行格式转换，得到转换数据作为原始三维数据；
[0041]具体的，将格式不同的数据统一转换成所需的NRRD数组，得到转换数据。
[0042]S2给定一个血管的初始点，同时初始化探索算子的基本属性，得到初始化算子；
[0043]S3所述初始化算子基于所述初始点在所述血管内探索，得到位置信息；
[0044]具体方式为：
[0045]S31基于所述初始点向所述初始化算子下发行进指令；
[0046]S32所述初始化算子接收指令，基于所述初始点并根据初始化的步长在所述血管内进行探索，得到位置点；
[0047]具体的，所述初始化算子开始根据初始化的步长往不同的方向进行探索，直至试探到某个方向，并保证沿着这个方向走到下一步时所述初始化算子仍存在于血管中，就认为该位置是合适的，得到位置点，执行下一步。
[0048]S33将步骤S32中的所述初始点更新为所述位置点，并循环步骤S32，直至将所述血管探索完，得到位置信息。
[0049]S4使用样条对所述位置信息进行拟合，得到类中心线；
[0050]具体方式为：
[0051]S41定义B样条基函数；
[0052]具体的，B样条基函数是一个称为节点矢量的非递减的参数t的序列所决定的k阶分段多项式，这个序列称为节点向量。节点向量个数为m+1。其中m＝n+k+1，k为样条的次数，n+1为控制点的个数，所述节点矢量通过哈特利
‑
贾德方法获得，所述序列为节点向量。
[0053]B样条基函数其中k表示基函数的次数；
[0054][0055]S42基于所述B样条基函数构建B样条曲线函数；
[0056]具体的，结合上述定义的B样条基函数，可以得出B样条曲线的表示形式如下所示：
[0057][0058]其中，节点矢量是通过Hartley
‑
Judd(哈特利
‑
贾德)方法获得的，在本本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于探索算子的肝血管模型的生成方法，其特征在于，包括以下步骤：S1创建原始三维数据；S2给定一个血管的初始点，同时初始化探索算子的基本属性，得到初始化算子；S3所述初始化算子基于所述初始点在所述血管内探索，得到位置信息；S4使用样条对所述位置信息进行拟合，得到类中心线；S5在所述类中心线上进行点的重采样，得到精确中心线；S6基于所述精确中心线，并结合阈值信息进行可视化，得到可视化血管；S7基于所述可视化血管生成肝血管模型。2.如权利要求1所述的基于探索算子的肝血管模型的生成方法，其特征在于，所述创建原始三维数据的具体方式为：S11读取原始图像数据；S12对所述原始图像数据进行格式转换，得到转换数据作为原始三维数据。3.如权利要求1所述的基于探索算子的肝血管模型的生成方法，其特征在于，所述初始化算子基于所述初始点在所述血管内探索，得到位置信息的具体方式为：S...

【专利技术属性】
技术研发人员：齐全，罗旭东，刁振都，常慧敏，赵丽莎，陈玲，
申请(专利权)人：青岛埃米博创医疗科技有限公司，
类型：发明
国别省市：