曲面重建方法、计算机设备和存储介质与流程

1.本技术涉及图像处理技术领域，特别是涉及一种曲面重建方法、计算机设备和存储介质。


背景技术：

2.脊柱是支撑人体保持形态的重要支柱，因此脊柱对人体而言十分重要。脊柱形态的好坏从一定程度上也表征了人身体状况的好坏，通过对脊柱的形态等进行观察和分析，可以及时获知人体的身体状况，因此对脊柱的形态进行观察并分析就显得尤为重要。
3.相关技术中，在对患者的脊柱进行分析观察时，通常是先拍摄获得患者的脊柱部位的影像，之后医生可以根据经验在影像中选取一个脊柱上较为合适的点进行脊柱部位的曲面重建，获得关于脊柱的曲面重建图像，之后通过该曲面重建图像观察并分析患者的脊柱，获得对脊柱的分析结果。
4.然而，采用上述技术获得曲面重建图像，无法保证获得的曲面重建图像的准确性，故而也就无法保证通过曲面重建图像进行观察分析后所获得的分析结果的准确性。


技术实现要素：

5.基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够保证获得的曲面重建图像的准确性，故而能够保证通过曲面重建图像进行观察分析后所获得的分析结果的准确性的曲面重建方法、计算机设备和存储介质。
6.第一方面，本技术提供了一种曲面重建方法，该方法包括：
7.对获取的待测对象的医学图像进行分割处理，确定医学图像对应的目标分割图像；上述目标分割图像中包括目标组织或目标结构，且目标分割图像为曲面图像；
8.根据目标分割图像，确定目标组织上对应的多个目标采样点及各目标采样点的位置；
9.根据各目标采样点的位置，确定与各目标采样点处的切线垂直的各采样平面；各目标采样点的采样平面均经过对应的目标采样点；
10.在医学图像中确定各采样平面对应的平面图像，并将各平面图像依次进行堆叠，确定医学图像对应的曲面重建图像。
11.在其中一个实施例中，上述根据各目标采样点的位置，确定与各目标采样点处的切线垂直的各采样平面，包括：
12.根据各目标采样点的位置，在横断位，和/或，矢状位，和/或，冠状位下计算各目标采样点处的切线；
13.以各切线为法线方向，构建经过对应的目标采样点的采样平面，获得各采样平面。
14.在其中一个实施例中，上述根据目标分割图像，确定目标组织上对应的多个目标采样点，包括：
15.根据目标分割图像，对目标组织进行中心线提取处理，确定构成目标组织中心线
的多个初始采样点；各初始采样点之间的距离不全相等；
16.对多个初始采样点进行重新采样，确定多个目标采样点；各目标采样点之间的距离均相等。
17.在其中一个实施例中，上述对多个初始采样点进行重新采样，确定多个目标采样点，包括：
18.对多个初始采样点进行曲线拟合处理，确定目标组织对应的基准中心线，并根据基准中心线确定目标中心线；
19.采用预设的采样尺寸对目标中心线进行等距离重新采样，确定多个目标采样点。
20.在其中一个实施例中，上述根据基准中心线确定目标中心线，包括：
21.将基准中心线确定为目标中心线；或者，
22.将基准中心线投影至矢状位平面上，获得矢状位中心线，并将矢状位中心线确定为目标中心线；或者，
23.将基准中心线投影至冠状位平面上，获得冠状位中心线，并将冠状位中心线确定为目标中心线。
24.在其中一个实施例中，上述将各平面图像依次进行堆叠之前，上述方法还包括：
25.执行旋转操作，上述旋转操作包括：将各目标采样点对应的平面图像沿第一轴向上旋转相应的初始旋转角度，获得各目标采样点对应的新的平面图像；
26.判断新的平面图像是否满足迭代截止条件，在不满足迭代截止条件时，按照设定步长调整初始旋转角度，获得新的初始旋转角度，并返回执行上述旋转操作，直至新的平面图像满足迭代截止条件为止；
27.其中，上述迭代截止条件为各新的平面图像均沿第二轴向对称分布，且第一轴向和第二轴向构成的平面为横断位平面。
28.在其中一个实施例中，上述将各平面图像依次进行堆叠，包括：
29.将各新的平面图像依次进行堆叠。
30.在其中一个实施例中，上述曲面重建图像包括横断位曲面重建图像、矢状位曲面重建图像以及冠状位曲面重建图像中的至少一种。
31.第二方面，本技术还提供了一种曲面重建装置，该装置包括：
32.分割模块，用于对获取的待测对象的医学图像进行分割处理，确定医学图像对应的目标分割图像；上述目标分割图像中包括目标组织或目标结构，且目标分割图像为曲面图像；
33.采样点确定模块，用于根据目标分割图像，确定目标组织上对应的多个目标采样点及各目标采样点的位置；
34.采样平面确定模块，用于根据各目标采样点的位置，确定与各目标采样点处的切线垂直的各采样平面；各目标采样点的采样平面均经过对应的目标采样点；
35.重建模块，用于在医学图像中确定各采样平面对应的平面图像，并将各平面图像依次进行堆叠，确定医学图像对应的曲面重建图像。
36.第三方面，本技术还提供了一种计算机设备，该计算机设备包括存储器和处理器，存储器存储有计算机程序，处理器执行计算机程序时实现以下步骤：
37.对获取的待测对象的医学图像进行分割处理，确定医学图像对应的目标分割图
像；上述目标分割图像中包括目标组织或目标结构，且目标分割图像为曲面图像；
38.根据目标分割图像，确定目标组织上对应的多个目标采样点及各目标采样点的位置；
39.根据各目标采样点的位置，确定与各目标采样点处的切线垂直的各采样平面；各目标采样点的采样平面均经过对应的目标采样点；
40.在医学图像中确定各采样平面对应的平面图像，并将各平面图像依次进行堆叠，确定医学图像对应的曲面重建图像。
41.第四方面，本技术还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：
42.对获取的待测对象的医学图像进行分割处理，确定医学图像对应的目标分割图像；上述目标分割图像中包括目标组织或目标结构，且目标分割图像为曲面图像；
43.根据目标分割图像，确定目标组织上对应的多个目标采样点及各目标采样点的位置；
44.根据各目标采样点的位置，确定与各目标采样点处的切线垂直的各采样平面；各目标采样点的采样平面均经过对应的目标采样点；
45.在医学图像中确定各采样平面对应的平面图像，并将各平面图像依次进行堆叠，确定医学图像对应的曲面重建图像。
46.第五方面，本技术还提供了一种计算机程序产品，该计算机程序产品，包括计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：
47.对获取的待测对象的医学图像进行分割处理，确定医学图像对应的目标分割图像；上述目标分割图像中包括目标组织或目标结构，且目标分割图像为曲面图像；
48.根据目标分割图像，确定目标组织上对应的多个目标采样点及各目标采样点的位置；
49.根据各目标采样点的位置，确定与各目标采样点处的切线垂直的各采样平面；各目标采样点的采样平面均经过对应的目标采样点；
50.在医学图像中确定各采样平面对应的平面图像，并将各平面图像依次进行堆叠，确定医学图像对应的曲面重建图像。
51.上述曲面重建方法、计算机设备和存储介质，通过对获取的待测对象的医学图像进行分割处理，确定包括目标组织或目标结构的目标分割图像，并根据目标分割图像确定目标组织对应的多个目标采样点及其位置，根据各目标采样点的位置确定与各采样点处切线垂直的各采样平面，并将在医学图像中确定的各采样平面对应的平面图像依次进行堆叠，获得曲面重建图像；其中，目标分割图像为曲面图像，各目标采样点的采样平面均经过对应的目标采样点。在该方法中，由于可以在目标组织对应的多个采样点处均设置相应的采样平面，进而通过多个采样平面在医学图像中获得多个平面图像以获得曲面重建图像，这样确定的曲面重建图像相对一个采样点获得的曲面重建图像，考虑的采样点更多，获得的曲面重建图像更准确，故而后续在对该多个采样点获得的曲面重建图像进行观察分析后，所获得的分析结果也就更准确。
附图说明
52.图1为一个实施例中计算机设备的内部结构图；
53.图2为一个实施例中曲面重建方法的流程示意图；
54.图3为一个实施例中基于神经网络模型的脊椎分割示例图；
55.图4为另一个实施例中曲面重建方法的流程示意图；
56.图5为另一个实施例中曲面重建方法的流程示意图；
57.图6为另一个实施例中脊髓体中心线在横断位的示例图；
58.图7为另一个实施例中脊髓体中心线在矢状位的示例图；
59.图8为另一个实施例中脊髓体中心线在冠状位的示例图；
60.图9为另一个实施例中曲面重建方法的流程示意图；
61.图10为另一个实施例中脊髓体三维横断位曲面重建图像的示例图；
62.图11为另一个实施例中脊髓体三维矢状位曲面重建图像的示例图；
63.图12为另一个实施例中脊髓体三维冠状位曲面重建图像的示例图；
64.图13为另一个实施例中曲面重建方法的具体流程示意图；
65.图14为一个实施例中曲面重建装置的结构框图。
具体实施方式
66.为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。
67.本技术实施例提供的曲面重建方法，可以应用于图像扫描系统，该图像扫描系统包括相互连接的扫描设备和计算机设备。其中，扫描设备可以是ct设备、mr设备等，扫描设备主要用于对待测对象进行扫描，以获得扫描数据，并将扫描数据发送至计算机设备进行处理；计算机设备在接收到扫描设备发送的扫描数据后，可以对扫描数据进行图像重建、图像后处理等操作，以获得相应的图像重建结果、图像处理结果等数据。计算机设备可以是终端或服务器，以终端为例，其内部结构图可以如图1所示。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、通信接口、显示屏和输入装置。其中，该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统和计算机程序。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的通信接口用于与外部的终端进行有线或无线方式的通信，无线方式可通过wifi、移动蜂窝网络、nfc(近场通信)或其他技术实现。该计算机程序被处理器执行时以实现一种曲面重建方法。该计算机设备的显示屏可以是液晶显示屏或者电子墨水显示屏，该计算机设备的输入装置可以是显示屏上覆盖的触摸层，也可以是计算机设备外壳上设置的按键、轨迹球或触控板，还可以是外接的键盘、触控板或鼠标等。
68.本领域技术人员可以理解，图1中示出的结构，仅仅是与本技术方案相关的部分结构的框图，并不构成对本技术方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。
69.在一个实施例中，如图2所示，提供了一种曲面重建方法，以该方法应用于图1中的
计算机设备为例进行说明，该方法可以包括以下步骤：
70.s202，对获取的待测对象的医学图像进行分割处理，确定医学图像对应的目标分割图像。
71.其中，待测对象的医学图像可以是通过对待测对象实时扫描后的扫描数据进行图像重建后获得；也可以是预先存储在云端或服务器，在需要使用时从云端或服务器调取获得该待测对象的医学图像；当然，待测对象的医学图像还可以是其他获取方式，这里不做具体限定。这里的医学图像可以是ct图像、x射线图像等。
72.另外，在对待测对象的医学图像进行分割处理，可以是采用分割算法进行图像分割处理，也可以是采用神经网络模型构成的分割模型进行图像分割处理，还可以是采用其他人工分割方式等对图像进行分割处理，总之可以获得医学图像对应的目标分割图像即可。
73.上述获得的目标分割图像中包括目标组织或目标结构，目标组织或目标结构可以是脊柱或脊椎，也可以是脊椎中的脊髓体，当然还可以是其他部位的组织或结构。对于医学图像和目标分割图像，可以是医学图像和目标分割图像均为曲面图像。这里的曲面图像指的是医学图像和目标分割图像中所包括的目标组织或目标结构均为自然曲面状态成像。
74.示例地，以目标组织或目标结构为脊髓体为例，通过神经网络模型构成的分割模型进行图像分割处理后所获得的目标分割图像可以参见图3所示，其中图3中包括目标分割图像中的目标组织或目标结构在不同的解剖位置下的分割示例图，以及目标组织或目标结构的掩膜图。
75.s204，根据目标分割图像，确定目标组织上对应的多个目标采样点及各目标采样点的位置。
76.以下主要以目标分割图像中包括的目标为目标组织为例进行说明，目标分割图像中包括的目标为目标结构与此类似。一般获得的目标分割图像可以是目标组织的掩膜图像，该掩膜图像中目标组织部分的像素值和非目标组织部分(即背景部分)的像素值不同。
77.在获得目标分割图像之后，可以获得其中的目标组织，之后可以在目标组织上各个位置处分别进行采样点提取处理，获得目标组织对应的多个目标采样点；对于多个目标采样点的数量，可以根据实际情况设定，这里不做具体限定。同时由于目标分割图像上包括目标组织上各个点的位置，这样在提取获得多个目标采样点之后，也可以同时获得多个目标采样点各自的位置。
78.另外，对于上述多个目标采样点，其中任意两个目标采样点之间的距离可以相等，即各目标采样点之间等间距，这样可以在曲面重建时考虑到各层医学图像上的信息，避免漏掉某一层医学图像上的信息，从而可以提升后续获得的曲面重建图像的准确性。
79.s206，根据各目标采样点的位置，确定与各目标采样点处的切线垂直的各采样平面。
80.在确定多个目标采样点及其位置之后，一般这多个目标采样点对应在目标组织上的不同位置处，之后可以通过各个目标采样点的位置获得各目标采样点处的切线，并通过各切线获得与各目标采样点处的切线垂直的采样平面。
81.这里各目标采样点的采样平面均经过对应的目标采样点，即每个采样点处均对应一个采样平面，且对应的采样平面上包括相应的采样点。
82.s208，在医学图像中确定各采样平面对应的平面图像，并将各平面图像依次进行堆叠，确定医学图像对应的曲面重建图像。
83.在获得各个目标采样点对应的采样平面之后，可以将医学图像中分别投影至各采样平面上，也即是把曲面的医学图像中的目标组织分别进行拉伸或投影等处理，获得多个平面图像。之后，可以将各个平面图像按照多个目标采样点的位置先后顺序，依次堆叠起来，即获得医学图像对应的曲面重建图像。
84.上述曲面重建方法中，通过对获取的待测对象的医学图像进行分割处理，确定包括目标组织或目标结构的目标分割图像，并根据目标分割图像确定目标组织对应的多个目标采样点及其位置，根据各目标采样点的位置确定与各采样点处切线垂直的各采样平面，并将在医学图像中确定的各采样平面对应的平面图像依次进行堆叠，获得曲面重建图像；其中，目标分割图像为曲面图像，各目标采样点的采样平面均经过对应的目标采样点。在该方法中，由于可以在目标组织对应的多个采样点处均设置相应的采样平面，进而通过多个采样平面在医学图像中获得多个平面图像以获得曲面重建图像，这样确定的曲面重建图像相对一个采样点获得的曲面重建图像，考虑的采样点更多，获得的曲面重建图像更准确，故而后续在对该多个采样点获得的曲面重建图像进行观察分析后，所获得的分析结果也就更准确。
85.上述实施例中简单提到了获得各采样平面的内容，以下就对具体如何通过各目标采样点获得各采样平面的过程进行说明。
86.在另一个实施例中，提供了另一种曲面重建方法，在上述实施例的基础上，如图4所示，上述s206可以包括以下步骤：
87.s302，根据各目标采样点的位置，在横断位，和/或，矢状位，和/或，冠状位下计算各目标采样点处的切线。
88.在本步骤中，上述通过对目标组织或目标结构进行采样点提取可以获得多个目标采样点及其位置，之后可以通过各目标采样点的位置和切线计算方式，计算各目标采样点对应的切线。其中，各目标采样点对应的切线，均为在对应的目标采样点处计算的，且经过对应的目标采样点的切线。
89.另外，由于对目标组织或目标结构进行曲面重建，其目的均是为了后续通过曲面重建图像对目标组织或目标结构进行更好的观察和分析，而一般目标组织或目标结构在不同的解剖位置下的形态可能不太相同，所进行观察和分析的结果也并不相同，因此这里为了便于在不同的解剖位置下对目标组织或目标结构进行观察和分析，可以针对各目标采样点，分别在不同的解剖位置下计算各目标采样点处的切线。
90.示例地，假设不同的解剖位置分别包括横断位、矢状位和冠状位，那么可以分别计算各目标采样点在这三种不同的解剖位置下对应的切线，即每个目标采样点在每个解剖位置下均会计算出一条相应的切线。
91.s304，以各切线为法线方向，构建经过对应的目标采样点的采样平面，获得各采样平面。
92.在本步骤中，可以针对每个解剖位置，在获得相应解剖位置下各目标采样点处的切线之后，以该目标采样点处的切线作为法线，构建经过对应目标采样点的采样平面，即获得在每个解剖位置下的多个采样平面。
93.本实施例中，通过各目标采样点的位置在横断位，和/或，矢状位，和/或，冠状位下计算各目标采样点处的切线，并以各切线为法线方向，构建经过对应目标采样点的采样平面，获得多个采样平面，这样通过计算多个目标采样点的切线进而计算对应的采样平面，可以提升获得的采样平面的准确性，进而提升通过采样平面获得的曲面重建图像的准确性。
94.上述实施例中简单提到了获得各目标采样点的内容，以下就对具体如何获得目标组织上的各目标采样点的过程进行说明。
95.在另一个实施例中，提供了另一种曲面重建方法，在上述实施例的基础上，如图5所示，上述s204可以包括以下步骤：
96.s402，根据目标分割图像，对目标组织进行中心线提取处理，确定构成目标组织中心线的多个初始采样点。
97.在对目标组织进行中心线提取处理时，本实施例中优选地采用形态学skeletonization方法进行中心线提取处理，这样可以最大限度地保留目标组织或目标结构的形态学特征，便于后续对目标组织或目标结构的相关特征进行准确地分析。
98.具体的，在获得目标分割图像之后，可以通过目标分割图像获得其中的目标组织，并采用形态学skeletonization方法对目标组织进行中心线提取处理，获得目标组织的中心线。这里获得的目标组织的中心线是由多个初始采样点构成的，即实质上获得的是目标组织上的多个初始采样点，这多个初始采样点可以构成目标组织的中心线。
99.另外，需要说明的是，在对目标组织进行中心线提取处理后，获得的构成中心线的各初始采样点之间的距离不全相等。也就是说，各初始采样点之间，可以是部分初始采样点之间的距离相等，也可以是任意两个初始采样点之间的距离均不相等。对于多个初始采样点的数量可以根据实际情况设定，这里不做具体限定。
100.s404，对多个初始采样点进行重新采样，确定多个目标采样点；各目标采样点之间的距离均相等。
101.在具体将多个初始采样点重采样成距离相等的多个目标采样点时，可选的，可以采用如下步骤a1-a2进行：
102.a1，对多个初始采样点进行曲线拟合处理，确定目标组织对应的基准中心线，并根据基准中心线确定目标中心线。
103.在本步骤中，可以采用b样条曲线拟合方法对多个初始采样点进行曲线拟合处理，获得一条光滑的曲线，该条曲线即为目标组织的中心线，记为基准中心线。
104.在获得目标组织的基准中心线之后，就可以通过基准中心线确定目标组织的目标中心线。这里目标中心线与最终曲面重建图像所对应的解剖位置相对应，也就是说，不同的解剖位置具有不同的目标中心线。
105.对于这里通过基准中心线确定目标中心线的方式，可选的，假设最终曲面重建图像所对应的解剖位置为横断位，则可以直接将基准中心线确定为目标中心线，后续直接通过该基准中心线去重建横断位下的曲面重建图像，这样可以观察目标组织在横断位下的解剖特征。示例地，以目标组织或目标结构是脊髓体为例，脊髓体在横断位下的中心线可以参见图6所示，其中给出了脊髓中心线和脊髓中心线上各初始采样点处的切线以及横截面。
106.或者，假设最终曲面重建图像所对应的解剖位置为矢状位，则可以将基准中心线投影至矢状位平面上，获得矢状位中心线，并将矢状位中心线确定为目标中心线。这里矢状
位平面可以是x＝0的平面，即yz构成的平面；具体投影时可以是将构成基准中心线的多个初始采样点分别投影在矢状位平面上，然后采用b样条曲线拟合方法对矢状位平面上投影的多个初始采样点进行曲线拟合处理，获得矢状位中心线，并将该矢状位中心线作为目标中心线，后续可以直接通过该矢状位中心线去重建矢状位下的曲面重建图像，这样可以观察目标组织在矢状位下的解剖特征。示例地，以目标组织或目标结构是脊髓体为例，脊髓体在矢状位下的中心线可以参见图7所示，其中给出了脊髓中心线上各初始采样点处的切线在yz平面的投影以及各切线处的横截面。
107.或者，假设最终曲面重建图像所对应的解剖位置为冠状位，则可以将基准中心线投影至冠状位平面上，获得冠状位中心线，并将冠状位中心线确定为目标中心线。这里冠状位平面可以是y＝0的平面，即xz构成的平面；具体投影时可以是将构成基准中心线的多个初始采样点分别投影在冠状位平面上，然后采用b样条曲线拟合方法对冠状位平面上投影的多个初始采样点进行曲线拟合处理，获得冠状位中心线，并将该冠状位中心线作为目标中心线，后续可以直接通过该冠状位中心线去重建冠状位下的曲面重建图像，这样可以观察目标组织在冠状位下的解剖特征。示例地，以目标组织或目标结构是脊髓体为例，脊髓体在冠状位下的中心线可以参见图8所示，其中给出了脊髓中心线上各初始采样点处的切线在xz平面的投影以及各切线处的横截面。
108.a2，采用预设的采样尺寸对目标中心线进行等距离重新采样，确定多个目标采样点。
109.在本步骤中，这里预设的采样尺寸可以根据实际情况设定，这里不做具体限定。等距离重新采样时的间距具体大小也同样可以根据实际情况设定，这里不做具体限定。通常这里重采样后获得的目标采样点的数量大于初始采样点的数量，这样可以使后续进行曲面重建的各个平面图像之间更密集，这样有关目标组织或目标结构的特征信息更多，后续通过面重建图像进行观察分析后获得的结果也就更准。
110.本实施例中，通过对目标分割图像中国的目标组织进行中心线提取处理，确定构成中心线的多个初始采样点，并对多个初始采样点进行重新采样，获得多个目标采样点，其中各初始采样点之间的距离不全相等，各目标采样点之间的距离均相等，这样使后续进行曲面重建的各个平面图像之间更密集，特征分布也更均匀，后续通过面重建图像进行观察分析后获得的结果也就更准。另外，通过对多个初始采样点进行曲线拟合处理所获得的中心线进行预设采样尺寸的等距离重采样，这样可以保证等间距距离重采样的快速实现，提升获取目标采样点的效率。进一步地，通过基准中心线按照不同的解剖位置去获得相应解剖位置下的目标中心线，这样可以便于后续快速准确地在各不同解剖上进行曲面重建。
111.在对患者实际进行扫描过程中，针对目标组织或目标结构是脊柱为例，一般患者在扫描时可能存在没有仰天躺平的情况，那么脊柱的成像就会存在一定的偏移角度，为了消除偏移角度对后续曲面重建图像的影响，这里需要在获得曲面重建图像之前将各平面图像旋转相应的角度，以获得患者在摆正姿态下的平面图像，以下实施例就对该过程进行说明。
112.在另一个实施例中，提供了另一种曲面重建方法，在上述实施例的基础上，如图9所示，在上述s208中堆叠图像之前，上述方法还可以包括以下步骤：
113.s502，执行旋转操作，上述旋转操作包括：将各目标采样点对应的平面图像沿第一
轴向上旋转相应的初始旋转角度，获得各目标采样点对应的新的平面图像。
114.s504，判断新的平面图像是否满足迭代截止条件，在不满足迭代截止条件时，按照设定步长调整初始旋转角度，获得新的初始旋转角度，并返回执行上述旋转操作，直至新的平面图像满足迭代截止条件为止。
115.这里每个目标采样点处对应的初始旋转角度可以相同，也可以不相同，各初始旋转角度可根据经验预先设定好。设定步长也可以是预先设定好，具体大小这里不做限定。
116.具体在调整各平面图像时，可以将横断位下的各平面图像沿第一轴向旋转对应的初始旋转角度，获得各新的平面图像，并在每次获得各新的平面图像之后，可以判断各新的平面图像是否满足迭代截止条件，若满足迭代截止条件，则不进行迭代，并记录保存最终各目标采样点对应的旋转角度；若不满足迭代截止条件，则通过将各初始旋转角度和设定步长进行加法或减法，获得各新的初始旋转角度，并继续对各新的平面图像进行旋转，获得再一次各新的平面图像，然后继续判断是否满足迭代截止条件，获得最终满足迭代截止条件时各目标采样点对应的旋转角度。
117.其中，上述迭代截止条件为各新的平面图像均沿第二轴向对称分布，且第一轴向和第二轴向构成的平面为横断位平面。这里第一轴向可以是y轴，第二轴向可以是x轴，新的平面图像沿x轴对称分布，指的是一个新的平面图像沿x轴分为左右两部分，且左右两部分在l1范式下损失最小。
118.在上述获得各目标采样点对应的旋转角度时，在上述获得各解剖位置下的各平面图像之后，可以按照各自对应的旋转角度，沿y轴将各平面图像旋转相应的旋转角度，获得相应解剖位置下各新的平面图像。
119.相应的，上述s208中将各平面图像依次进行堆叠可以包括：将各新的平面图像依次进行堆叠。也就是说，可以在各解剖结构下将各新的平面图像依次进行堆叠起来，获得各解剖结构下的曲面重建图像。
120.本实施例中，通过执行旋转操作，将各平面图像按照初始旋转角度和设定步长沿第一轴向进行旋转，获得各新的平面图像，并在各新的平面图像满足沿第二轴向对称分布的迭代截止条件时，获得各新的初始旋转角度，以便后续可以通过确定的各新的初始旋转角度对各平面图像进行旋转，获得各新的平面图像，并进行堆叠后获得曲面重建图像，这样可以避免因患者拍摄位姿不正时带来的成像误差，进而提升最终确定的曲面重建图像的准确性。
121.上述实施例中提到了不同的解剖位置具有不同的目标中心线，而目标中心线也是为了后续获得目标采样点，进而获得各采样平面以及曲面重建图像，相应的，这里针对不同的目标中心线也有不同的曲面重建图像。以下实施例就对该种情况进行详细说明。
122.在另一个实施例中，上述曲面重建图像包括横断位曲面重建图像、矢状位曲面重建图像以及冠状位曲面重建图像中的至少一种。这里横断位曲面重建图像、矢状位曲面重建图像以及冠状位曲面重建图像指的是，目标组织或目标结构在不同的解剖位置(横断位、矢状位以及冠状位)下的曲面重建图像。也就是说，本技术实施例中可以对目标组织或目标结构在横断位、矢状位以及冠状位下的图像分别进行曲面重建，获得各自的曲面重建图像。
123.示例地，以目标组织或目标结构是脊椎为例，这里通过在横断位上对脊椎进行曲面重建，可以便于后续快速对脊椎横截面上的解剖特征等进行观察和分析。以目标组织或
目标结构是脊髓体为例，参见图10所示，为沿脊髓体中心线、脊柱横截面对应的三维横断位曲面重建图像。
124.这里通过在矢状位上对脊椎进行曲面重建，可以不考虑脊椎的生理曲度对椎体空间位置的影响，可以直接通过矢状位曲面重建图像观察脊椎的解剖学脊柱侧弯，获得准确地分析结果。以目标组织或目标结构是脊髓体为例，参见图11所示，为沿脊髓体在矢状位中心线，对应的三维矢状位曲面重建图像。
125.这里通过在冠状位上对脊椎进行曲面重建，可以不考虑脊柱侧弯对椎体空间位置的影响而直接观察解剖学生理曲度特征。以目标组织或目标结构是脊髓体为例，参见图12所示，为沿脊髓体在冠状位中心线，对应的三维冠状位曲面重建图像。
126.以下以目标组织或目标结构为脊髓体为例，给出一个具体的流程示例图，参见图13所示，其中先对脊柱的3dct图像进行脊髓分割，然后提取中心线，同时获得中心线在y＝0平面上的投影曲线以及在x＝0平面上的投影曲线；之后，可以汇总啊一条函数曲线拟合中心线，并按照预先指定的采样尺寸等距重采样拟合曲面并获得采样点；之后可以计算拟合曲线上每一个采样点处的切线方向，依次找到以切线方向为法线方向并经过当前采样点的采样面，并依次堆叠重建影像；最终通过y＝0平面上的投影曲线可以获得剔除脊柱侧弯影响的3维ct重建图像，通过脊髓中心线获得的沿脊髓自然弯曲的横截面3维ct重建图像，通过x＝0平面上的投影曲线可以获得剔除脊柱曲度影响的3维ct重建图像。
127.应该理解的是，虽然如上所述的各实施例所涉及的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，如上所述的各实施例所涉及的流程图中的至少一部分步骤可以包括多个步骤或者多个阶段，这些步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤中的步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
128.基于同样的发明构思，本技术实施例还提供了一种用于实现上述所涉及的曲面重建方法的曲面重建装置。该装置所提供的解决问题的实现方案与上述方法中所记载的实现方案相似，故下面所提供的一个或多个曲面重建装置实施例中的具体限定可以参见上文中对于曲面重建方法的限定，在此不再赘述。
129.在一个实施例中，如图14所示，提供了一种曲面重建装置，包括：分割模块11、采样点确定模块12、采样平面确定模块13和重建模块14，其中：
130.分割模块11，用于对获取的待测对象的医学图像进行分割处理，确定医学图像对应的目标分割图像；上述目标分割图像中包括目标组织或目标结构，且目标分割图像为曲面图像；
131.采样点确定模块12，用于根据目标分割图像，确定目标组织上对应的多个目标采样点及各目标采样点的位置；
132.采样平面确定模块13，用于根据各目标采样点的位置，确定与各目标采样点处的切线垂直的各采样平面；各目标采样点的采样平面均经过对应的目标采样点；
133.重建模块14，用于在医学图像中确定各采样平面对应的平面图像，并将各平面图像依次进行堆叠，确定医学图像对应的曲面重建图像。
134.可选的，上述曲面重建图像包括横断位曲面重建图像、矢状位曲面重建图像以及冠状位曲面重建图像中的至少一种。
135.在另一个实施例中，提供了另一种曲面重建装置，在上述实施例的基础上，上述采样平面确定模块13可以包括：
136.切线计算单元，用于根据各目标采样点的位置，在横断位，和/或，矢状位，和/或，冠状位下计算各目标采样点处的切线；
137.采样平面构建单元，用于以各切线为法线方向，构建经过对应的目标采样点的采样平面，获得各采样平面。
138.在另一个实施例中，提供了另一种曲面重建装置，在上述实施例的基础上，上述采样点确定模块12可以包括：
139.中心线提取单元，用于根据目标分割图像，对目标组织进行中心线提取处理，确定构成目标组织中心线的多个初始采样点；各初始采样点之间的距离不全相等；
140.重采样单元，用于对多个初始采样点进行重新采样，确定多个目标采样点；各目标采样点之间的距离均相等。
141.可选的，上述重采样单元，可以包括：
142.曲线拟合子单元，用于对多个初始采样点进行曲线拟合处理，确定目标组织对应的基准中心线；
143.确定子单元，用于根据基准中心线确定目标中心线；
144.等距重采样子单元，用于采用预设的采样尺寸对目标中心线进行等距离重新采样，确定多个目标采样点。
145.可选的，上述确定子单元，具体用于将基准中心线确定为目标中心线；或者，将基准中心线投影至矢状位平面上，获得矢状位中心线，并将矢状位中心线确定为目标中心线；或者，将基准中心线投影至冠状位平面上，获得冠状位中心线，并将冠状位中心线确定为目标中心线。
146.在另一个实施例中，提供了另一种曲面重建装置，在上述实施例的基础上，上述重建模块14将各平面图像依次进行堆叠之前，上述装置还可以包括：
147.循环模块，用于执行旋转操作，上述旋转操作包括：将各目标采样点对应的平面图像沿第一轴向上旋转相应的初始旋转角度，获得各目标采样点对应的新的平面图像；
148.判断模块，用于判断新的平面图像是否满足迭代截止条件，在不满足迭代截止条件时，按照设定步长调整初始旋转角度，获得新的初始旋转角度，并返回执行上述旋转操作，直至新的平面图像满足迭代截止条件为止；其中，上述迭代截止条件为各新的平面图像均沿第二轴向对称分布，且第一轴向和第二轴向构成的平面为横断位平面。
149.相应的，上述重建模块14具体用于将各新的平面图像依次进行堆叠。
150.上述曲面重建装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。
151.在一个实施例中，提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，存储器中存储有计算机程序，该处理器执行计算机程序时实现以下步骤：
152.对获取的待测对象的医学图像进行分割处理，确定医学图像对应的目标分割图
像；上述目标分割图像中包括目标组织或目标结构，且目标分割图像为曲面图像；根据目标分割图像，确定目标组织上对应的多个目标采样点及各目标采样点的位置；根据各目标采样点的位置，确定与各目标采样点处的切线垂直的各采样平面；各目标采样点的采样平面均经过对应的目标采样点；在医学图像中确定各采样平面对应的平面图像，并将各平面图像依次进行堆叠，确定医学图像对应的曲面重建图像。
153.在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：
154.根据各目标采样点的位置，在横断位，和/或，矢状位，和/或，冠状位下计算各目标采样点处的切线；以各切线为法线方向，构建经过对应的目标采样点的采样平面，获得各采样平面。
155.在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：
156.根据目标分割图像，对目标组织进行中心线提取处理，确定构成目标组织中心线的多个初始采样点；各初始采样点之间的距离不全相等；对多个初始采样点进行重新采样，确定多个目标采样点；各目标采样点之间的距离均相等。
157.在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：
158.对多个初始采样点进行曲线拟合处理，确定目标组织对应的基准中心线，并根据基准中心线确定目标中心线；采用预设的采样尺寸对目标中心线进行等距离重新采样，确定多个目标采样点。
159.在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：
160.将基准中心线确定为目标中心线；或者，将基准中心线投影至矢状位平面上，获得矢状位中心线，并将矢状位中心线确定为目标中心线；或者，将基准中心线投影至冠状位平面上，获得冠状位中心线，并将冠状位中心线确定为目标中心线。
161.在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：
162.执行旋转操作，上述旋转操作包括：将各目标采样点对应的平面图像沿第一轴向上旋转相应的初始旋转角度，获得各目标采样点对应的新的平面图像；判断新的平面图像是否满足迭代截止条件，在不满足迭代截止条件时，按照设定步长调整初始旋转角度，获得新的初始旋转角度，并返回执行上述旋转操作，直至新的平面图像满足迭代截止条件为止；其中，上述迭代截止条件为各新的平面图像均沿第二轴向对称分布，且第一轴向和第二轴向构成的平面为横断位平面。
163.在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：
164.将各新的平面图像依次进行堆叠。
165.在一个实施例中，上述曲面重建图像包括横断位曲面重建图像、矢状位曲面重建图像以及冠状位曲面重建图像中的至少一种。
166.在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：
167.对获取的待测对象的医学图像进行分割处理，确定医学图像对应的目标分割图像；上述目标分割图像中包括目标组织或目标结构，且目标分割图像为曲面图像；根据目标分割图像，确定目标组织上对应的多个目标采样点及各目标采样点的位置；根据各目标采样点的位置，确定与各目标采样点处的切线垂直的各采样平面；各目标采样点的采样平面均经过对应的目标采样点；在医学图像中确定各采样平面对应的平面图像，并将各平面图
像依次进行堆叠，确定医学图像对应的曲面重建图像。
168.在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：
169.根据各目标采样点的位置，在横断位，和/或，矢状位，和/或，冠状位下计算各目标采样点处的切线；以各切线为法线方向，构建经过对应的目标采样点的采样平面，获得各采样平面。
170.在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：
171.根据目标分割图像，对目标组织进行中心线提取处理，确定构成目标组织中心线的多个初始采样点；各初始采样点之间的距离不全相等；对多个初始采样点进行重新采样，确定多个目标采样点；各目标采样点之间的距离均相等。
172.在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：
173.对多个初始采样点进行曲线拟合处理，确定目标组织对应的基准中心线，并根据基准中心线确定目标中心线；采用预设的采样尺寸对目标中心线进行等距离重新采样，确定多个目标采样点。
174.在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：
175.将基准中心线确定为目标中心线；或者，将基准中心线投影至矢状位平面上，获得矢状位中心线，并将矢状位中心线确定为目标中心线；或者，将基准中心线投影至冠状位平面上，获得冠状位中心线，并将冠状位中心线确定为目标中心线。
176.在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：
177.执行旋转操作，上述旋转操作包括：将各目标采样点对应的平面图像沿第一轴向上旋转相应的初始旋转角度，获得各目标采样点对应的新的平面图像；判断新的平面图像是否满足迭代截止条件，在不满足迭代截止条件时，按照设定步长调整初始旋转角度，获得新的初始旋转角度，并返回执行上述旋转操作，直至新的平面图像满足迭代截止条件为止；其中，上述迭代截止条件为各新的平面图像均沿第二轴向对称分布，且第一轴向和第二轴向构成的平面为横断位平面。
178.在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：
179.将各新的平面图像依次进行堆叠。
180.在一个实施例中，上述曲面重建图像包括横断位曲面重建图像、矢状位曲面重建图像以及冠状位曲面重建图像中的至少一种。
181.在一个实施例中，提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：
182.对获取的待测对象的医学图像进行分割处理，确定医学图像对应的目标分割图像；上述目标分割图像中包括目标组织或目标结构，且目标分割图像为曲面图像；根据目标分割图像，确定目标组织上对应的多个目标采样点及各目标采样点的位置；根据各目标采样点的位置，确定与各目标采样点处的切线垂直的各采样平面；各目标采样点的采样平面均经过对应的目标采样点；在医学图像中确定各采样平面对应的平面图像，并将各平面图像依次进行堆叠，确定医学图像对应的曲面重建图像。
183.在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：
184.根据各目标采样点的位置，在横断位，和/或，矢状位，和/或，冠状位下计算各目标采样点处的切线；以各切线为法线方向，构建经过对应的目标采样点的采样平面，获得各采
样平面。
185.在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：
186.根据目标分割图像，对目标组织进行中心线提取处理，确定构成目标组织中心线的多个初始采样点；各初始采样点之间的距离不全相等；对多个初始采样点进行重新采样，确定多个目标采样点；各目标采样点之间的距离均相等。
187.在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：
188.对多个初始采样点进行曲线拟合处理，确定目标组织对应的基准中心线，并根据基准中心线确定目标中心线；采用预设的采样尺寸对目标中心线进行等距离重新采样，确定多个目标采样点。
189.在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：
190.将基准中心线确定为目标中心线；或者，将基准中心线投影至矢状位平面上，获得矢状位中心线，并将矢状位中心线确定为目标中心线；或者，将基准中心线投影至冠状位平面上，获得冠状位中心线，并将冠状位中心线确定为目标中心线。
191.在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：
192.执行旋转操作，上述旋转操作包括：将各目标采样点对应的平面图像沿第一轴向上旋转相应的初始旋转角度，获得各目标采样点对应的新的平面图像；判断新的平面图像是否满足迭代截止条件，在不满足迭代截止条件时，按照设定步长调整初始旋转角度，获得新的初始旋转角度，并返回执行上述旋转操作，直至新的平面图像满足迭代截止条件为止；其中，上述迭代截止条件为各新的平面图像均沿第二轴向对称分布，且第一轴向和第二轴向构成的平面为横断位平面。
193.在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：
194.将各新的平面图像依次进行堆叠。
195.在一个实施例中，上述曲面重建图像包括横断位曲面重建图像、矢状位曲面重建图像以及冠状位曲面重建图像中的至少一种。
196.需要说明的是，本技术所涉及的数据(包括但不限于用于分析的数据、存储的数据、展示的数据等)，均为经用户授权或者经过各方充分授权的信息和数据。
197.本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本技术所提供的各实施例中所使用的对存储器、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和易失性存储器中的至少一种。非易失性存储器可包括只读存储器(read-only memory，rom)、磁带、软盘、闪存、光存储器、高密度嵌入式非易失性存储器、阻变存储器(reram)、磁变存储器(magnetoresistive random access memory，mram)、铁电存储器(ferroelectric random access memory，fram)、相变存储器(phase change memory，pcm)、石墨烯存储器等。易失性存储器可包括随机存取存储器(random access memory，ram)或外部高速缓冲存储器等。作为说明而非局限，ram可以是多种形式，比如静态随机存取存储器(static random access memory，sram)或动态随机存取存储器(dynamic random access memory，dram)等。本技术所提供的各实施例中所涉及的数据库可包括关系型数据库和非关系型数据库中至少一种。非关系型数据库可包括基于区块链的分布式数据库等，
不限于此。本技术所提供的各实施例中所涉及的处理器可为通用处理器、中央处理器、图形处理器、数字信号处理器、可编程逻辑器、基于量子计算的数据处理逻辑器等，不限于此。
198.以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
199.以上所述实施例仅表达了本技术的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本技术专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本技术的保护范围。因此，本技术的保护范围应以所附权利要求为准。