一种基于电子计算机断层扫描图像的肺部三维重建系统的制作方法

本发明涉及图像处理，尤其涉及一种基于电子计算机断层扫描图像的肺部三维重建系统。

背景技术：

1、肺部疾病是目前世界上普遍存在的一类疾病，早期的肺部疾病往往会发展为严重的慢性肺病或肺癌，因此早期诊断和及时治疗尤为重要。传统的二维影像技术难以提供足够的信息来进行早期疾病的判断和判断复杂疾病的阶段。

2、现有的医疗图像技术，如x线或ct等，虽然能够提供一定的二维图像，但这些图像的细节和深度信息比较有限，且存在信息丢失的情况；另外，难以方便的通过二维图像来判断肺部的立体结构，导致医生难以做出准确的诊断。

技术实现思路

1、为了解决以上技术问题，本发明提供了一种基于电子计算机断层扫描图像的肺部三维重建系统。

2、本发明所解决的技术问题可以采用以下技术方案实现：

3、一种基于电子计算机断层扫描图像的肺部三维重建系统，包括：

4、图像采集单元，用于使用电子计算机断层扫描装置对目标对象的肺部进行多平面扫描，采集得到二维图像集；

5、图像预处理单元，连接所述图像采集单元，用于对所述二维图像集中的每一二维图像进行预处理，得到预处理后的二维图像；

6、三维重建单元，连接所述图像预处理单元，用于对所述预处理后的二维图像进行三维图像的重建，并基于肺部解剖结构知识对所述三维图像进行分割，得到三维模型；

7、后处理单元，连接所述三维重建单元，用于对所述三维模型进行后处理，得到后处理的三维模型。

8、优选地，还包括：

9、显示单元，连接所述后处理单元，用于对所述后处理的三维模型进行展示。

10、优选地，还包括：

11、分析单元，连接所述后处理单元，用于将所述后处理的三维模型输入至一预先设置的分析模型中，输出所述分析模型反馈的预判读结果。

12、优选地，所述预处理包括去噪、去伪影中的至少一种。

13、优选地，所述三维重建单元包括：

14、第一三维重建模块，用于采用光线追踪法对所述预处理后的二维图像进行三维图像的重建。

15、优选地，所述第一三维重建模块包括：

16、光线发射子模块，用于从相机向所述预处理后的二维图像中的每一像素发射光线，每一所述光线包括光线起始点和光线方向，所述光线起始点为相机位置，所述光线方向为相机到所述预处理后的二维图像中像素的方向向量；

17、相交检测子模块，连接所述光线发射子模块，用于针对每一所述光线，判断所述光线与所述预处理后的二维图像中的体素是否相交，确定潜在相交的体素点；

18、交点计算子模块，连接所述相交检测子模块，用于根据所述潜在相交的体素点进行求解，得到相交点位置；

19、光线强度计算子模块，连接所述交点计算子模块，用于对光线在所述相交点位置处的吸收和散射进行计算，得到光线强度；

20、像素颜色累积子模块，连接所述光线强度计算子模块，用于根据光线强度进行颜色累积，得到所述预处理后的二维图像中每一像素的颜色，重建得到所述三维图像。

21、优选地，所述三维重建单元包括：

22、第二三维重建模块，用于采用多平面重组法对所述预处理后的二维图像进行三维图像的重建。

23、优选地，所述第二三维重建模块包括：

24、重组子模块，用于对所述二维图像集中各平面的二维图像分别进行重组，得到多平面的三维子模型；

25、融合子模块，连接所述重组子模块，用于对所述多平面的三维子模型进行融合，得到所述三维图像。

26、优选地，所述三维重建单元还包括基于肺部解剖结构知识对所述三维图像进行分割的分割模块，所述分割模块包括：

27、第一分割子模块，用于将所述三维图像中每一像素的像素值与一预置的阈值进行比较，分割得到肺部区域和非肺部区域；

28、第二分割子模块，连接所述第一分割子模块，用于根据所述肺部区域中两个肺叶的几何中心确定一切割平面，根据所述切割平面对所述三维图像进行分割，得到两个肺叶区域；

29、第三分割子模块，连接所述第二分割子模块，用于检测所述肺叶区域中的主支气管和段支气管的位置和走向，得到肺段的分割线。

30、优选地，所述后处理包括形态学操作、微分平滑、插值中的至少一种。

31、本发明技术方案的优点或有益效果在于：

32、本发明基于电子计算机断层扫描图像的肺部三维重建系统，克服了传统二维影像技术细节不足和信息丢失的问题，能够提供肺部的全面、深入的检查，并且极大提高了诊断的准确性。

技术特征：

1.一种基于电子计算机断层扫描图像的肺部三维重建系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的基于电子计算机断层扫描图像的肺部三维重建系统，其特征在于，还包括：

3.根据权利要求1所述的基于电子计算机断层扫描图像的肺部三维重建系统，其特征在于，还包括：

4.根据权利要求1所述的基于电子计算机断层扫描图像的肺部三维重建系统，其特征在于，所述预处理包括去噪、去伪影中的至少一种。

5.根据权利要求1所述的基于电子计算机断层扫描图像的肺部三维重建系统，其特征在于，所述三维重建单元包括：

6.根据权利要求5所述的基于电子计算机断层扫描图像的肺部三维重建系统，其特征在于，所述第一三维重建模块包括：

7.根据权利要求1所述的基于电子计算机断层扫描图像的肺部三维重建系统，其特征在于，所述三维重建单元包括：

8.根据权利要求7所述的基于电子计算机断层扫描图像的肺部三维重建系统，其特征在于，所述第二三维重建模块包括：

9.根据权利要求1所述的基于电子计算机断层扫描图像的肺部三维重建系统，其特征在于，所述三维重建单元还包括基于肺部解剖结构知识对所述三维图像进行分割的分割模块，所述分割模块包括：

10.根据权利要求1所述的基于电子计算机断层扫描图像的肺部三维重建系统，其特征在于，所述后处理包括形态学操作、微分平滑、插值中的至少一种。

技术总结
本发明提供一种基于电子计算机断层扫描图像的肺部三维重建系统，包括：图像采集单元，用于使用电子计算机断层扫描装置对目标对象的肺部进行多平面扫描，采集得到二维图像集；图像预处理单元，连接图像采集单元，用于对二维图像集中的每一二维图像进行预处理，得到预处理后的二维图像；三维重建单元，连接图像预处理单元，用于对预处理后的二维图像进行三维图像的重建，并基于肺部解剖结构知识对三维图像进行分割，得到三维模型；后处理单元，连接三维重建单元，用于对三维模型进行后处理，得到后处理的三维模型。有益效果：本发明CT肺部三维重建系统，克服了传统二维影像技术细节不足和信息丢失的问题，能够提供肺部的全面、深入的检查，并且极大提高了诊断的准确性。

技术研发人员：黄孟钦,朱瑞星,肖林芳
受保护的技术使用者：上海深至信息科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/4/17