利索能及
我要发布
收藏
专利号: 2020101451418
申请人: 中南民族大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-12-30
缴费截止日期: 暂无
联系人

摘要:

权利要求书:

1.一种心脏图像的三维建模方法,其特征在于,所述心脏图像的三维建模方法包括以下步骤:获取待建模心脏图像,通过预设卷积神经网络对所述待建模心脏图像进行分割,获得左右心室初分割图像;

通过非刚性配准和复合变换算法对心脏平均形状进行初始化,获得三维心脏初始形状;

根据所述左右心室初分割图像构建左右心室距离函数图;

根据所述三维心脏初始形状、所述左右心室初分割图像和所述左右心室距离函数图,通过三维活动形状模型对所述待建模心脏图像进行三维建模,获得三维心脏图像。

2.如权利要求1所述的心脏图像的三维建模方法,其特征在于,所述根据所述三维心脏初始形状和所述左右心室距离函数图,通过三维活动形状模型对所述待建模心脏图像进行三维建模,获得三维心脏图像之后,所述心脏图像的三维建模方法还包括:根据所述三维活动形状模型和所述三维心脏初始形状,对所述待建模心脏图像进行四维分割,获得左右心室精细分割图像。

3.如权利要求2所述的心脏图像的三维建模方法,其特征在于,所述左右心室距离函数图包括左心室距离函数图和右心室距离函数图;

相应地,所述根据所述左右心室初分割图像构建左右心室距离函数图,具体包括:从所述左右心室初分割图像中提取初分割左心室轮廓,根据所述初分割左心室轮廓构建左心室距离函数图;

从所述左右心室初分割图像中提取初分割右心室轮廓,通过数字图像处理的腐蚀和膨胀对所述左右心室初分割图像进行处理,获得右心室距离函数图。

4.如权利要求3所述的心脏图像的三维建模方法,其特征在于,所述根据所述三维心脏初始形状、所述左右心室初分割图像和所述左右心室距离函数图,通过三维活动形状模型对所述待建模心脏图像进行三维建模,获得三维心脏图像,具体包括:根据所述三维心脏初始形状和所述左右心室初分割图像,通过三维活动形状模型对所述待建模心脏图像进行三维建模,获得三维活动形状模型的初始轮廓,所述三维活动形状模型的初始轮廓包括图像强度模型;

根据所述左心室距离函数图和所述右心室距离函数图对所述图像强度模型进行优化,获得三维心脏图像。

5.如权利要求4所述的心脏图像的三维建模方法,其特征在于,所述根据所述三维活动形状模型和所述三维心脏初始形状,对所述待建模心脏图像进行四维分割,获得左右心室精细分割图像,具体包括:通过所述三维活动形状模型中的点分布模型对所述三维心脏初始形状的形状进行约束,且通过所述三维活动形状模型中的图像强度模型对所述三维心脏初始形状进行驱动,并进行若干次迭代,对所述待建模心脏图像进行四维分割,获得左右心室精细分割图像。

6.如权利要求1~5中任一项所述的心脏图像的三维建模方法,其特征在于,所述通过非刚性配准和复合变换算法对心脏平均形状进行初始化,获得三维心脏初始形状,具体包括:获取金标准样例心脏图像及对应的特征点标记图像;

将所述金标准样例心脏图像和所述待建模心脏图像进行非刚性配准,获得变换关系;

根据所述变换关系和所述特征点标记图像,对所述待建模心脏图像进行标记,获得所述待建模心脏图像对应的目标特征点;

根据所述目标特征点对心脏平均形状进行初始化,获得待优化心脏初始形状;

根据复合变换算法对所述待优化心脏初始形状进行优化,获得三维心脏初始形状。

7.如权利要求6所述的心脏图像的三维建模方法,其特征在于,所述根据复合变换算法对所述待优化心脏初始形状进行优化,获得三维心脏初始形状,具体包括:从所述左右心室初分割图像中提取初分割右心室轮廓点、初分割左心室的原始位置和初分割右心室的原始位置,将所述初分割右心室轮廓点进行平面拟合,获得拟合平面;

将所述初分割右心室轮廓点和所述待优化心脏初始形状进行旋转,直至所述拟合平面与预设方向垂直,并获得已旋转初分割右心室轮廓点、已旋转初始形状右心室轮廓点和已旋转初始形状左心室;

将所述已旋转初分割右心室轮廓点和所述已旋转初始形状右心室轮廓点进行点云配准,获得配准初始形状右心室轮廓点;

将所述已旋转初始形状右心室轮廓点和所述配准初始形状右心室轮廓点进行普氏分析,获得旋转变换矩阵;

根据所述旋转变换矩阵对所述已旋转初始形状左心室进行变换,获得配准初始形状左心室;

将所述配准初始形状右心室轮廓点和所述配准初始形状左心室分别变换至所述初分割右心室的原始位置和所述初分割左心室的原始位置,获得三维心脏初始形状。

8.一种心脏图像的三维建模装置,其特征在于,所述心脏图像的三维建模装置包括:分割模块,用于获取待建模心脏图像,通过预设卷积神经网络对所述待建模心脏图像进行分割,获得左右心室初分割图像;

初始化模块,用于通过非刚性配准和复合变换算法对心脏平均形状进行初始化,获得三维心脏初始形状;

构建模块,用于根据所述左右心室初分割图像构建左右心室距离函数图;

三维建模模块,用于根据所述三维心脏初始形状、所述左右心室初分割图像和所述左右心室距离函数图,通过三维活动形状模型对所述待建模心脏图像进行三维建模,获得三维心脏图像。

9.一种心脏图像的三维建模设备,其特征在于,所述心脏图像的三维建模设备包括:存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的心脏图像的三维建模程序,所述心脏图像的三维建模程序被所述处理器执行时实现如权利要求1至7中任一项所述的心脏图像的三维建模方法的步骤。

10.一种存储介质,其特征在于,所述存储介质上存储有心脏图像的三维建模程序,所述心脏图像的三维建模程序被处理器执行时实现如权利要求1至7中任一项所述的心脏图像的三维建模方法的步骤。