基于成像仪的目标图像处理方法及系统与流程

本发明涉及数据处理技术，尤其涉及一种基于成像仪的目标图像处理方法及系统。

背景技术：

1、目前，肿瘤逐渐成为人们健康及生命的最大威胁，在医生对肿瘤患者进行治疗时，通常需要用到肿瘤定位导板对肿瘤进行定位，进而得到肿瘤的位置，方便医生对肿瘤患者进行体位固定、模拟放射和治疗。

2、现有技术中，在生成肿瘤定位导板时，通常是人为进行生成的，由于人工定制的局限性，可能会使得生成肿瘤定位导板时的数据可能不够准确，导致肿瘤定位导板的定制效率低下。

3、因此，如何结合患者扫描数据对肿瘤定位导板的多个部位自动进行定制化处理，提高肿瘤定位导板的定制效率成了如今亟需解决的问题。

技术实现思路

1、本发明实施例提供一种基于成像仪的目标图像处理方法及系统，可以结合患者扫描数据对肿瘤定位导板的多个部位自动进行定制化处理，提高肿瘤定位导板的定制效率。

2、本发明实施例的第一方面，提供一种基于成像仪的目标图像处理方法，系统，包括：

3、接收管理端上传的三维ct信息，根据所述三维ct信息构建相应的第一虚拟头部模型以及虚拟肿瘤模型，获取所述虚拟肿瘤模型中的肿瘤定位点，以及位于所述第一虚拟头部模型外表面的多个预设定位点，计算所述肿瘤定位点和各所述预设定位点之间的第一相差距离；

4、获取第一相差距离最小的预设定位点作为目标定位点，连接所述肿瘤定位点和所述目标定位点得到映射方向，根据所述映射方向确定垂直于所述映射方向的目标切面图，基于所述目标切面图和所述映射方向确定第一虚拟头部模型上与所述目标切面图中的肿瘤切面轮廓对应的第一轮廓；

5、根据第一拓展距离和所述第一轮廓确定第二轮廓，根据所述第一轮廓和第二轮廓确定包括第一载体区的第二虚拟头部模型，将所述第二虚拟头部模型发送至编辑端，接收用户基于所述编辑端输入的第三轮廓，根据第二拓展距离和所述第三轮廓确定第四轮廓，基于所述第三轮廓和第四轮廓确定第二载体区，基于所述第二载体区对所述第二虚拟头部模型进行更新，得到更新后的第二虚拟头部模型；

6、生成连接支架区，基于所述连接支架区对所述第二轮廓和所述第三轮廓进行连接，根据更新后的所述第二虚拟头部模型确定鼻梁支撑区以及耳朵支撑区，并生成与所述鼻梁支撑区对应的鼻梁连接区，以及与所述耳朵支撑区对应的耳朵连接区；

7、基于所述第一载体区、第二载体区、连接支架区、鼻梁连接区和耳朵连接区生成导板底层图，接收用户的拉伸信息，根据所述拉伸信息对所述导板底层图向外拉伸得到导板打印模型，将所述导板打印模型发送至打印端。

8、可选地，在第一方面的一种可能实现方式中，获取所述虚拟肿瘤模型中的肿瘤定位点，以及位于所述第一虚拟头部模型外表面的多个预设定位点，计算所述肿瘤定位点和各所述预设定位点之间的第一相差距离，包括：

9、将所述第一虚拟头部模型发送至医师端，接收医师端在所述第一虚拟头部模型上选取的定位点作为预设定位点；

10、获取所述虚拟肿瘤模型的肿瘤中心点作为肿瘤定位点，以及所述肿瘤定位点对应的第一坐标和各所述预设定位点对应的第二坐标，根据所述第一坐标和第二坐标计算得到肿瘤定位点和各预设定位点之间的第一相差距离。

11、可选地，在第一方面的一种可能实现方式中，获取相差距离最小的预设定位点作为目标定位点，连接所述肿瘤定位点和所述目标定位点得到映射方向，根据所述映射方向确定垂直于所述映射方向的目标切面图，基于所述目标切面图和所述映射方向确定第一虚拟头部模型上与所述目标切面图中的肿瘤切面轮廓对应的第一轮廓，包括：

12、获取相差距离最小的预设定位点作为选中定位点，将所述选中定位点发送至医师端，接收所述医师端基于所述选中定位点的确定信息，基于所述确定信息确定所述选中定位点为目标定位点；

13、连接所述肿瘤定位点和所述目标定位点得到映射方向，确定垂直于所述映射方向的切面，对所述第一虚拟肿瘤模型在映射方向上基于所述切面进行切割，得到多个肿瘤切面图；

14、提取各所述肿瘤切面图对应的肿瘤切面轮廓，获取轮廓面积最大的肿瘤切面轮廓对应的肿瘤切面图作为目标切面图；

15、基于所述目标切面图和所述映射方向确定第一虚拟头部模型上与所述目标切面图中的肿瘤切面轮廓对应的第一轮廓。

16、可选地，在第一方面的一种可能实现方式中，基于所述目标切面图和所述映射方向确定第一虚拟头部模型上与所述目标切面图中的肿瘤切面轮廓对应的第一轮廓，包括：

17、获取所述目标切面图对应的肿瘤切面轮廓的最外围轮廓点作为起始点，以各所述起始点为起点，以所述映射方向为延伸方向，生成多条轮廓线；

18、确定各所述轮廓线在所述第一虚拟头部模型的外表面上的交点为目标轮廓点，根据第一虚拟头部模型对应的多个目标轮廓点生成目标切面图在第一虚拟头部模型上对应的第一轮廓。

19、可选地，在第一方面的一种可能实现方式中，根据第一拓展距离和所述第一轮廓确定第二轮廓，根据所述第一轮廓和第二轮廓确定包括第一载体区的第二虚拟头部模型，包括：

20、获取所述目标切面图对应的肿瘤轮廓面积，根据所述肿瘤轮廓面积和预设轮廓面积的比值得到距离调整系数，基于基准拓展距离和所述距离调整系数的乘积得到第一拓展距离；

21、以所述第一轮廓对应的多个目标轮廓点为基准，向外拓展第一拓展距离后得到多个第一拓展点，根据多个所述第一拓展点生成第二轮廓，确定第一轮廓和第二轮廓围成的区域为第一载体区，基于所述第一载体区对所述第一虚拟头部模型进行更新，得到第二虚拟头部模型。

22、可选地，在第一方面的一种可能实现方式中，将所述第二虚拟头部模型发送至编辑端，接收用户基于所述编辑端输入的第三轮廓，根据第二拓展距离和所述第三轮廓确定第四轮廓，基于所述第三轮廓和第四轮廓确定第二载体区，基于所述第二载体区对所述第二虚拟头部模型进行更新，得到更新后的第二虚拟头部模型，包括：

23、将所述第二虚拟头部模型发送至编辑端，接收用户基于所述编辑端发送的编辑信息，响应所述编辑信息，调取与所述第二虚拟头部模型对应的透明图层叠加在所述第二虚拟头部模型上；

24、获取用户基于所述透明图层输入的轮廓信息，根据所述轮廓信息得到第二虚拟头部模型上的第三轮廓；

25、获取预设拓展距离作为第二拓展距离，以所述第三轮廓对应的多个轮廓点为基准，向外拓展第二拓展距离后得到多个第二拓展点，根据多个所述第二拓展点生成第四轮廓，确定第三轮廓和第四轮廓围成的区域为第二载体区；

26、基于所述第二载体区对所述第二虚拟头部模型进行更新，得到更新后的第二虚拟头部模型。

27、可选地，在第一方面的一种可能实现方式中，生成连接支架区，基于所述连接支架区对所述第二轮廓和所述第三轮廓进行连接，包括：

28、统计所述第二轮廓的第一轮廓像素点数量，根据所述第一轮廓像素点数量和预设像素点数量的比值得到调整系数，根据预设支架数量和所述调整系数的乘积的向上取整值得到支架数量，根据预设拓展距离和所述调整系数的乘积的向上取整值得到支架拓展距离；

29、根据所述第一轮廓像素点数量和所述支架数量的比值得到第一间隔距离，基于所述第一间隔距离确定第二轮廓上的多个第一连接点，并获取第三轮廓上与各第一连接点对应的第二连接点；

30、连接相应的第一连接点和第二连接点，得到多个连接线，以所述连接线为中心，根据所述支架拓展距离向所述连接线的左右两侧进行拓展处理，得到多个连接支架区，基于所述连接支架区对所述第二轮廓和所述第三轮廓进行连接。

31、可选地，在第一方面的一种可能实现方式中，基于所述第一间隔距离确定第二轮廓上的多个第一连接点，并获取第三轮廓上与各第一连接点对应的第二连接点，包括：

32、获取第二轮廓上的任意一个轮廓像素点作为初始连接点，以所述初始连接点为起点，基于顺时针方向依次获取第二轮廓上第一间隔距离处的轮廓像素点作为第一连接点，并根据获取顺序为各第一连接点从小到大添加相应的第一序号；

33、统计所述第三轮廓的第二轮廓像素点数量，根据所述第二轮廓像素点数量和所述支架数量的比值得到第二间隔距离；

34、获取第三轮廓上距离所述初始连接点最近的轮廓像素点作为起始连接点，以所述起始连接点为起点，基于顺时针方向依次获取第三轮廓上第二间隔距离处的轮廓像素点作为第二连接点，并根据获取顺序为各第二连接点从小到大添加相应的第二序号；

35、将所述初始连接点和所述起始连接点进行对应，并基于第一序号和第二序号获取多组相对应的第一连接点和第二连接点。

36、可选地，在第一方面的一种可能实现方式中，根据更新后的所述第二虚拟头部模型确定鼻梁支撑区以及耳朵支撑区，并生成与所述鼻梁支撑区对应的鼻梁连接区，以及与所述耳朵支撑区对应的耳朵连接区，包括：

37、确定更新后的第二虚拟头部模型中的鼻梁所在的区域为鼻梁支撑区，以及两只耳朵所在区域为耳朵待确定区，获取各所述耳朵待确定区的耳朵中心点，计算所述各所述耳朵中心点和所述肿瘤定位点之间的第二相差距离，获取第二相差距离最小的耳朵中心点对应的耳朵待确定区作为耳朵支撑区；

38、获取所述鼻梁支撑区的鼻梁中心点，确定所述第四轮廓上与所述鼻梁中心点最近的点作为鼻梁连接点，确定所述第四轮廓上与所述耳朵支撑区的耳朵中心点最近的点作为耳朵连接点；

39、连接所述鼻梁中心点和所述鼻梁连接点得到鼻梁支撑线，连接所述耳朵中心点和所述耳朵连接点得到耳朵支撑线；

40、获取所述第一载体区的第一面积，以及所述第二载体区的第二面积，对所述第一面积和第二面积进行求和，得到载体总面积；

41、根据所述载体总面积和预设面积的比值得到拓展调整系数，基于预设支撑区距离和所述拓展调整系数的乘积得到支撑区拓展距离；

42、以所述鼻梁支撑线和所述耳朵支撑线为中心，根据所述支撑区拓展距离向所述鼻梁支撑线和所述耳朵支撑线的左右两侧进行拓展处理，得到鼻梁连接区和耳朵连接区。

43、本发明实施例的第二方面，提供一种基于成像仪的目标图像处理系统，包括：

44、距离模块，用于接收管理端上传的三维ct信息，根据所述三维ct信息构建相应的第一虚拟头部模型以及虚拟肿瘤模型，获取所述虚拟肿瘤模型中的肿瘤定位点，以及位于所述第一虚拟头部模型外表面的多个预设定位点，计算所述肿瘤定位点和各所述预设定位点之间的第一相差距离；

45、映射模块，用于获取第一相差距离最小的预设定位点作为目标定位点，连接所述肿瘤定位点和所述目标定位点得到映射方向，根据所述映射方向确定垂直于所述映射方向的目标切面图，基于所述目标切面图和所述映射方向确定第一虚拟头部模型上与所述目标切面图中的肿瘤切面轮廓对应的第一轮廓；

46、更新模块，用于根据第一拓展距离和所述第一轮廓确定第二轮廓，根据所述第一轮廓和第二轮廓确定包括第一载体区的第二虚拟头部模型，将所述第二虚拟头部模型发送至编辑端，接收用户基于所述编辑端输入的第三轮廓，根据第二拓展距离和所述第三轮廓确定第四轮廓，基于所述第三轮廓和第四轮廓确定第二载体区，基于所述第二载体区对所述第二虚拟头部模型进行更新，得到更新后的第二虚拟头部模型；

47、连接模块，用于生成连接支架区，基于所述连接支架区对所述第二轮廓和所述第三轮廓进行连接，根据更新后的所述第二虚拟头部模型确定鼻梁支撑区以及耳朵支撑区，并生成与所述鼻梁支撑区对应的鼻梁连接区，以及与所述耳朵支撑区对应的耳朵连接区；

48、导板模块，用于基于所述第一载体区、第二载体区、连接支架区、鼻梁连接区和耳朵连接区生成导板底层图，接收用户的拉伸信息，根据所述拉伸信息对所述导板底层图向外拉伸得到导板打印模型，将所述导板打印模型发送至打印端。

49、本发明的有益效果如下：

50、1、本发明可以结合患者扫描数据对肿瘤定位导板的多个部位自动进行定制化处理，提高肿瘤定位导板的定制效率。本发明在生成相应患者对应的导板模型时，会首先依据患者对应的虚拟头部模型获取位于虚拟头部模型上肿瘤切面对应的第一载体区，以及手术区域对应的第二载体区，并且会通过支架连接区对第一载体区和第二载体区进行连接，为了对连接后的载体区进行支撑，本发明还会生成对应的鼻梁连接区和耳朵连接区对其进行支撑连接，这样不仅可以通过载体区确定肿瘤切面的具体位置和手术区域的具体位置，还可以通过鼻梁连接区和耳朵连接区对载体区进行支撑，使得到的导板模型可以在患者的头部进行定位和固定。并且本发明在获取每个相应的区域时，会依据每个区域的实际作用来确定其相应的参考数据。例如，在获取支架连接区时，本发明会依据载体区的周长来确定支架连接区的数量和拓展宽度，从而使得到的支架连接区可以对第一载体区和第二载体区进行更好的连接，提高第一载体区和第二载体区连接时的稳定性，而在获取鼻梁连接区和耳朵连接区时，本发明会依据载体区的面积来确定鼻梁连接区和耳朵连接区的拓展宽度，从而使得到的鼻梁连接区和耳朵连接区可以更好的对载体区进行支撑，这样可以使得获取每个区域时其依据的数据基础都是不一样的，从而可以依据每个区域的不同作用为其配置不同的基础数据，实现定位导板的定制化处理。

51、2、本发明在获取第一载体区时，会依据肿瘤切面图中的最外侧肿瘤轮廓获取虚拟头部模型上与其对应的第一轮廓，然后再依据肿瘤切面图中的肿瘤切面面积对第一轮廓所对应的拓展距离进行调整，当肿瘤切面面积越大时，其相应的拓展距离也会相应的设置的越大，从而使得依据该第一拓展距离得到的第一载体区也会越大，从而可以使得依据该第一载体区生成的导板载体区域也会越大，使得医生在患者头部依据导板模型圈出肿瘤轮廓时可以减少导板的抖动，提高勾勒肿瘤轮廓时的稳定性。本发明在获取第二载体区时，会将包含第一载体区的虚拟头部模型发送给编辑端，然后依据编辑端输入的第三轮廓确定相应的第二载体区，可以依据第一载体区对应的肿瘤切面轮廓为编辑端在勾勒手术区所对应的第三轮廓时提供相应的参考。

52、3、本发明在获取支架连接区时，会依据第一载体区所对应的第二轮廓的像素点数量来确定支架连接区对应的数量和拓展宽度，从而可以使得在通过支架连接区对第一载体区和第二载体区进行连接时，可以提高第一载体区和第二载体区连接时的稳定性。本发明在获取鼻梁连接区和耳朵连接区时，会依据第一载体区和第二载体区的总面积来确定鼻梁连接区和耳朵连接区的拓展宽度，从而可以使得在通过鼻梁连接区和耳朵连接区对载体区进行连接时可以更好的为其提供一个支撑作用。