专利名称：一种虚拟内窥镜成像的数据处理方法
技术领域：
本发明涉及一种图像处理方法，特别涉及一种虚拟内窥镜成像的数据处理方法。
背景技术：
内窥镜技术在现代医学占有相当重要的地位，但是由于要往病人体内插入内窥镜体，会给病人带来痛苦。而医学图像在临床诊断、教学研究等方面发展作用，目前的医学图像包括核磁共振(MRI)图像、B超扫描图像，彩色多普勒超声图像。虚拟内窥镜技术是随着计算机技术，计算机图形学，计算机图像处理尤其是虚拟现实等学科的发展的一种独特的技术，是一种完全无接触式的检查手段。
发明内容
本发明的目的是克服上述现有技术的缺陷，提供一种虚拟内窥镜成像的数据处理方法。本发明的目的是通过以下技术方案实现的一种虚拟内窥镜成像的数据处理方法，对通过医疗扫描设备对人体扫描获得的成像数据的分割，分离出需要观察的图像，运用递进网格算法进行三维重建，得到观察对象的空间数据。所述的一种虚拟内窥镜成像的数据处理方法，其特征在于运用面绘制的方法处理所获得的成像数据。所述的的一种虚拟内窥镜成像的数据处理方法，其特征在于利用LocKlevel of detail，细节层次)技术精简三角形面片。所述的的一种虚拟内窥镜成像的数据处理方法，其特征在于递进网络算法运用以边折叠和点分裂为基础的三角面片简化的单位操作。本发明的有益效果在于避免了内窥镜体的插入，提供一种无接触式的检查手段， 避免了不必要的痛苦，同时可以对常规内窥镜无法到达的区域进行检查。
图1为本发明折叠效应处理示意图。
具体实施例方式下面结合附图给出本发明较佳实施例，以详细说明本发明的技术方案。通过CT扫描获得医疗切片图像数据，对所得图像进行分割，分离观察对象的背景，在此基础上进行三维重建，得到观察对象的空间数据，通过虚拟漫游分析由获得的空间数据构成的空间。针对虚拟内窥镜成像的数据处理，主要是分析切片数据从而构成最接近原型的空间数据。切片图形数据对应于包围物体的一组等值面，含有物体的几何及拓扑信息，通常可以分解为1-4个三角形，由于CT为均勻扫描，在平坦的表面会产生大量冗余的三角形，所以采用面绘制的方法，利用Lod(细节层次)技术精简三角形面片。精简的时间点在面片生成的同时和面片生成后，前者保持对物体描述的拓扑一次性，后者为Loc准备数据。根据场景对画面的贡献大小以及人眼对画面的敏感程度决定绘制的精度，缩短绘制时间，选取不同的精度阀值表示物体的不通层次。对于面片的精简和显示，主要是运用以边折叠和点分裂为基础的三角面片简化的单位操作为特点的递进网络算法。递进网络的简化、恢复与视点的相关性的原则有以下三点1、在视锥之外的边一定要进行折叠；2、正常方向和视线方向的夹角是否大于90度，是则折叠；3、三角形投影到像平面后小于分辨率的图元简化掉。虚拟内窥镜成像的待处理数据一般在100万个左右，为避免在重复计算，在第一次利用代价函数计算完所有图元的代价值后，只比较本次折叠前后属性改变的代价。具体分为三个阶段1、将面片从100万简化到20万左右的过程，在这个过程中，由于边折叠的代价值很接近，不用计算代价值，也不用进行排序，而是设定一个长度的阀值；2、实现面片简化到用于漫游的面片数目；代价函数为边的长度与边的两个端点的外法向量的差别加权和，然后使用改进的堆排序的算法进行排序，这样可以将所有简化掉的图元信息从机器中删除。3、通过折叠后对新点坐标值的精确确定来保证每次折叠尽可能少地改变面片的几何属性，在这个过程中，应用医学诊断的要求和医学物体的特点对边折叠进行优化，加速折叠过程。在选择边进行折叠的时候我们应用医学面片物体的特点，不处理管道入口处的图元，避免对洞孔的处理，维护边界或管道口的点位置不变。我们选择一条边进行折叠，前提是这条边的折叠代价最小和折叠该边具有合法性。合法性的条件之一是指这条边本身处于边界上的边，该边所关联的两个面中有一个不存在，这种处于边界上的对于虚拟内窥镜的应用就是管状物体的管口位置，为了不发生管口效应，我们要求管口的边不能进行折叠。条件之二这条边是在折叠后会产生折叠效应的边，由于在折叠过程中会发生折叠后一条边与超过两个面相邻，违反了面片的拓扑结构要求，我们可以采用折叠图1的所示的三角形的虚线先进行边折叠就避免了上述的情况。条件之三是这条边是邻接边界的边。在进行虚拟漫游的时候，主要进行控制的数据结构是与所有活动的图元和相关的数据，特别是活动的边图元数据，在漫游中每次对所有的能折叠的边进行计算，选出要折叠的边，从中对所有的元素应用视点相关原则，从这些可以进行边折叠的信息中选取要进行的边折叠。
权利要求
1.一种虚拟内窥镜成像的数据处理方法，其特征在于对通过医疗扫描设备对人体扫描获得的成像数据的分割，分离出需要观察的图像，运用递进网格算法进行三维重建，得到观察对象的空间数据。
2.根据权利要求1所述的一种虚拟内窥镜成像的处理方法，其特征在于运用面绘制的方法处理所获得的成像数据。
3.根据权利要求1或2所述的的一种虚拟内窥镜成像的处理方法，其特征在于利用 Lod技术精简三角形面片。
4.根据权利要求1或2所述的的一种虚拟内窥镜成像的处理方法，其特征在于递进网络算法运用以边折叠为基础的三角面片简化的单位操作。
全文摘要
本发明公开一种虚拟内窥镜成像的数据处理方法，在该方法中，通过CT、MRI对人体进行扫描获得的成像数据，对图像进行分割，分离需要观察的图像，在此基础上运用递进网格算法进行三维重建，得到观察对象的空间数据，该方法能避免病人直接做内窥镜的痛苦，同时可观测病人在常规内窥镜中难以到达的区域。
文档编号G06T17/00GK102568028SQ20101057581
公开日2012年7月11日 申请日期2010年12月7日 优先权日2010年12月7日
发明者李正, 王刚, 范梦澜 申请人:上海亚太计算机信息系统有限公司