r>[0034] 体绘制设置&保存界面重建功能键（完成绘制和中间数据保存），具体如下表：
[0038] 得益于VTK管道的隐式执行过程，可以动态地进行体绘制的交互，也就是体绘制 的更新功能。不必为了新绘制重新运行一遍体绘制标准流程。
[0039] 体绘制设置&保存界面保存功能键（完成保存功能，和体绘制重建功能配合使 用），具体如下表：
[0041] 读取保存路径设置&保存界面三个更新功能键（这三个功能键完成实时路径和对 应参数的同步）具体如下表：
[0042]
[0043] (2)通过体绘制法进行三维重建
[0044] b 1、体绘制的数据流如图1所示。
[0045] 如图1所示，由于体绘制不能直接处理离散数据，所以有一个数据转换的步骤。体 绘制有很多种方式，此处选取的是合成体绘制函数来进行处理，体绘制容器里面可以容纳 多个传递函数，加之不同的传递函数还具有很多种不同的参数设置，所以体绘制的传递参 数选取和组合，可以实现更精确的三维重建结果，更利于重建后的三维结果进行各种物理 特性和细节的综合显不。
[0046] 除了不透明度传递函数和颜色函数，还可以加入梯度函数深化显示效果。
[0047] b2、体绘制可视化模型参数表如下：
[0048]
[0050] 上面的表格中，除了不透明度传递函数（vtk Piecewise Function)和颜色传递 函数（vtk Color Transfer Function)以外都可以直观地理解。VTK中体绘制中的参数设 置也要设置颜色和透明度，但是由于体绘制是将三维的离散数据场转换为连续的来映射， 并且体绘制可以综合显示各种物理特性和细节，所以体绘制的颜色和透明度设置都是线性 的。
[0051] 其中，vtk Piecewise Function类用来设置图像中不同灰度的透明度。透明度是 一个分段的一次线性函数。灰度的范围是0-255,其中0到50的不透明度是0.2, 50到200灰 度的不透明度是一个线性函数分布，渐变到200的不透明度为1后，200到255的灰度透明 度都是1，即完全不透明。而体绘制的颜色设置也是采用类似的设置，vtk Color Transfer Function类用来设置图像中不同会所对应的伪彩值，并可以定义多个分段。
[0052] b3、体绘制图形模型参数表
[0053] vtkVolume对象可以容纳体绘制映射器和体绘制容器，这是根据体绘制的绘画机 制和面绘制的不同决定的，具体的参数如下表：
[0056] (3)体绘制的数据保存数据流
[0057] 为了提高效率，不每次都从适当的DICOM文件序列的读取这一步开始重建，我们 可以把一些中间数据加以保存，格式为XXX. vtk。XXX. vtk文件是原始数据经过一些过滤器 处理过的数据，统一的格式加上合理的命名可以缩短前期准备工作并能更好地传输交流。 图2是保存数据功能的数据流程图：
[0058] 其中，体绘制的数据保存参数见下表
[0060] (4)三维重建结果
[0061] 通过上面的处理方法，得到三维重建后的结果，其中图3为默认参数的体绘制结 果。
[0062] 在图3的基础上改变透明度2参数从0. 8到0. 5的效果，可以看色彩没那么鲜艳 了，总体更加偏灰色，具体结果见图4所示。
[0063] 在图4的基础上改变透明度2参数从0. 5到0. 2,并改变相关颜色，透明度灰度参 数设置的综合改变显示效果，具体结果见图5所示。
[0064] 相对于图3和图4,图5更能清晰观察头骨。并且会展示更多的细节：比如头骨上 的牙齿，眼框凹槽这些都展示出更好的细节。
【主权项】
1. 一种基于VTK的医学图像三维重建方法，其特征在于，包括以下步骤： (1) Qt界面工具整合VTK :将Qt总体界面布局与VTK进行绑定，将Qt信号槽与VTK进 行绑定； (2) 数据读取及转换：读取二维断层影像的数据，利用VtkImageCast对读取的数据进 行数据类型转换，得到连续的数据场； (3) 数据处理：将连续的数据场通过VTK的合成体绘制函数处理，进入体绘制映射器， 然后通过VTK的体绘制容器处理后进入体绘制数据卷； (4) 三维显示：将进入体绘制数据卷的结果通过VTK的绘制类，在绘制对象窗口显示， 即得重建后的三维结果。2. 根据权利要求1所述的基于VTK的医学图像三维重建方法，其特征在于，步骤（1)中 所述的将Qt总体界面布局与VTK进行绑定包括以下内容：将VTK的设置窗口通过Qt控件 容器Tab Widget和Tool Box进行嵌套绑定、将体绘制设置和保存界面进行绑定、将读取保 存路径设置和保存界面进行绑定。3. 根据权利要求1所述的基于VTK的医学图像三维重建方法，其特征在于，步骤（1)中 所述的将Qt信号槽与VTK进行绑定包括以下内容：将体绘制设置与保存界面重透明度控件 进行绑定、将体绘制设置与保存界面重建功能键进行绑定、将体绘制设置与保存界面保存 功能键进行绑定、将读取保存路径设置与保存界面三个更新功能键进行绑定；所述的保存 界面三个更新功能键是指完成实时路径和对应参数同步的三个功能键。
【专利摘要】本发明提供一种基于VTK的医学图像三维重建方法，属于医疗领域。为了解决传统的医学影像设备只能提供人体内部组织或器官断面的二维图像，不利于医生的准确判断和详细了解等问题，本发明提供一种基于VTK的医学图像三维重建方法，采用的是将Qt界面工具整合VTK后，将读取的分散数据转换成连续的数据场，然后通过VTK的合成体绘制函数进行处理，通过VTK的绘制类，在绘制对象窗口显示，即得重建后的三维结果。本发明提供的基于VTK的医学图像三维重建方法，能够实现更精确的三维重建结果，更利于重建后的三维结果进行各种物理特性和细节的综合显示。可广泛适用于医疗领域。
【IPC分类】G06T17/00, G06T19/20
【公开号】CN105046739
【申请号】CN201510346662
【发明人】郭际香, 章毅
【申请人】四川大学
【公开日】2015年11月11日
【申请日】2015年6月19日