医学图像的处理方法、装置、计算机设备及存储介质与流程

1.本技术涉及医疗技术员和领域，具体涉及一种医学图像的处理方法、装置、计算机设备及存储介质。


背景技术：

2.现代医学中为了更好的获得患者体内病变部位的信息，通常根据具体的目标部位的目标信息使用三维成像技术，例如根据目标信息构建三维ct图像。
3.当对电子计算机断层扫描(computed tomography，ct)图像中多个切片中的勾画对象(例如大脑，肺部等)进行勾画的图像时，若某些勾画对象在重构的空间中不是封闭，而具有较大的开口，这时，若对目标物体进行三维重构后的轮廓曲面在其边缘处就会包含多余的曲面，也可以称作伪曲面。这些多余曲面存在于重构后的图像中，对图像中有效信息的获取造成了阻碍。
4.具体的，对于医学轮廓勾画图像，例如对ct图像中多个切片中的勾画对象(例如大脑，肺部等)进行勾画的图像，是由一层一层的封闭的轮廓点组成的，在第一层和最后一层，因为没有多余的点信息，形成了一个开口的形状，如果开口交大，这时，泊松重构后的轮廓曲面在其边缘处就会包含多余的曲面，即伪曲面，即使有些较小的口，也会因为没有多余的信息，导致重构算法插补多余的值导致重构的曲面超出原本勾画范围的情况。如图1所示，图1为对大脑轮廓的重构，黑色点组成的线为勾画的轮廓点，泊松重构后在轮廓之外出现了多余的曲面(即伪曲面)，如灰色不包含轮廓线的面。
5.如何消除因为医学图像勾画重建数据在顶层和底层的轮廓开口孔洞过大导致，泊松重构后图像中的伪曲面是本技术函待解决的一个技术问题。目前的方法包括泊松重构过程中，通过包络约束来限制伪曲面的生成，通过医学特有的切片限制剪除伪曲面，以及改进的同时剪除伪曲面以及点并重新排列点序列以及组成曲面的三角形索引的方法，对于剪切方法，虽然剪除了伪曲面，但是留下了一些不规则的孔洞，破环了原本的拓扑结构，还有可能出现非流形或者孤立曲面的情况，这对于后续对曲面模型进行曲面运算带来困难。


技术实现要素：

6.本技术实施例提供一种医学图像的处理方法、装置、计算机设备及存储介质，通过在轮廓数据组成的轮廓内部填补插值，为上下两层轮廓内，补充足够的信息，从而在重构过程中会将这些插入的点作为平面信息进行重构，可以得到准确无伪曲面，也没有孔洞的封闭的流形曲面。
7.一方面，本技术提供一种医学图像的处理方法，该医学图像的处理方法包括：
8.获取目标对象的轮廓数据和轮廓参考范围；
9.将所述轮廓数据进行法向量计算并调整为统一朝向，得到调整后轮廓数据；
10.对所述调整后轮廓数据进行内部插值，得到插值后轮廓数据；
11.对所述插值后轮廓数据进行重构，得到封闭的重构医学图像。
12.在本技术一些实施方式中，所述目标对象的轮廓数据范围包括所述目标对象的多层切片图像，其中，每层切片图像中包含所述目标对象在预设直角坐标系中的轮廓数据，所述目标对象在预设直角坐标系中的轮廓数据包括所述目标对象在预设直角坐标系中x轴、y轴和z轴方向的坐标值，同一层切片图像的轮廓数据在z轴方向的坐标值相同、在x轴和y轴方向的坐标值不同。
13.在本技术一些实施例中，所述对所述轮廓数据进行内部插值，得到插值后轮廓数据，包括：
14.对所述轮廓数据进行内部插值，得到初始插值轮廓数据；
15.对所述初始插值轮廓数据中新插入的轮廓点数据进行法向量调整，以使得所述新插入的轮廓点的法向量为统一朝向，得到插值后轮廓数据；
16.其中，所述调整后轮廓数据中轮廓点的法向量与插值后轮廓数据中新插入的轮廓点的法向量方向相同。
17.在本技术一些实施方式中，所述对所述轮廓数据进行内部插值，得到初始插值轮廓数据，包括：
18.提取所述轮廓数据中顶层轮廓数据以及底层轮廓数据；
19.根据所述顶层轮廓数据以及底层轮廓数据，确定待插值的轮廓点数据集合；
20.根据所述轮廓点数据集合，对所述轮廓数据进行内部插值，得到初始插值轮廓数据。
21.在本技术一些实施方式中，所述根据所述顶层轮廓数据以及底层轮廓数据，确定待插值的轮廓点数据集合，包括：
22.确定目标层轮廓数据对应的插补轮廓点集合，所述目标层轮廓数据包括所述顶层轮廓数据和/或所述底层轮廓数据，其中，所述顶层轮廓数据对应第一插补轮廓点集合，所述底层轮廓数据对应第二插补轮廓点集合；
23.根据所述第一插补轮廓点集合和第二插补轮廓点集合，确定待插值的轮廓点数据集合。
24.在本技术一些实施方式中，所述确定目标层轮廓数据对应的插补轮廓点集合，包括：
25.确定所述目标层轮廓数据的轮廓中心点；
26.若所述轮廓中心点位于所述轮廓数据的轮廓内部，则将所述轮廓中心点作为插补轮廓点集合中的轮廓点；
27.分别以所述目标层轮廓数据中一个轮廓点为目标轮廓点，根据所述目标轮廓点和所述轮廓中心点，确定所述目标层轮廓数据对应的插补轮廓点集合。
28.在本技术一些实施方式中，根据所述目标轮廓点和所述轮廓中心点，确定所述顶层轮廓数据对应的插补轮廓点集合，包括：
29.将所述目标轮廓点映射到二维平面，以去除所述目标轮廓点z轴方向的数据，得到所述目标轮廓点的平面坐标；
30.获取所述轮廓中心点的平面坐标；
31.根据所述目标轮廓点的平面坐标和所述轮廓中心点的平面坐标，确定当前待插补的插补轮廓点。
32.在本技术一些实施方式中，所述根据所述目标轮廓点的平面坐标和所述轮廓中心点的平面坐标，确定当前待插补的插补轮廓点，包括：
33.将所述目标轮廓点与所述轮廓中心点连接，得到轮廓点连接线；
34.计算所述轮廓点连接线的长度和轮廓点连接线的斜率；
35.根据所述目标轮廓点的平面坐标、所述轮廓中心点的平面坐标、所述轮廓点连接线的长度和所述轮廓点连接线的斜率，确定当前待插补的插补轮廓点。
36.在本技术一些实施方式中，所述根据所述目标轮廓点的平面坐标、所述轮廓中心点的平面坐标、所述轮廓点连接线的长度和所述轮廓点连接线的斜率，确定当前待插补的插补轮廓点，包括：
37.根据所述目标轮廓点的纵坐标、所述轮廓中心点的纵坐标和所述轮廓点连接线的长度，计算所述插补轮廓点的纵坐标；
38.根据所述目标轮廓点的横坐标、所述轮廓中心点的横坐标和所述轮廓点连接线的斜率，计算所述插补轮廓点的横坐标。
39.在本技术一些实施方式中，所述对所述初始插值轮廓数据中新插入的轮廓点数据进行法向量调整，以使得所述新插入的轮廓点的法向量为统一朝向，得到插值后轮廓数据，包括：
40.根据所述轮廓参考范围中z轴方向分量的最大值和最小值，确定新插入的轮廓点数据的法向量的z轴方向分量，以使得所述新插入的轮廓点的法向量为统一朝向，得到插值后轮廓数据；
41.其中，所述调整后轮廓数据中轮廓点的法向量与插值后轮廓数据中新插入的轮廓点的法向量方向相同。
42.另一方面，本技术提供一种医学图像的处理装置，该医学图像的处理装置包括：
43.获取模块，用于获取目标对象的轮廓数据和轮廓参考范围；
44.调整模块，用于将所述轮廓数据进行法向量计算并调整为统一朝向，得到调整后轮廓数据；
45.插值模块，用于对所述调整后轮廓数据进行内部插值，得到插值后轮廓数据；
46.重构模块，用于对所述插值后轮廓数据进行重构，得到封闭的重构医学图像。
47.在本技术一些实施方式中，所述目标对象的轮廓数据范围包括所述目标对象的多层切片图像，其中，每层切片图像中包含所述目标对象在预设直角坐标系中的轮廓数据，所述目标对象在预设直角坐标系中的轮廓数据包括所述目标对象在预设直角坐标系中x轴、y轴和z轴方向的坐标值，同一层切片图像的轮廓数据在z轴方向的坐标值相同、在x轴和y轴方向的坐标值不同。
48.在本技术一些实施方式中，所述插值模块具体用于：
49.对所述轮廓数据进行内部插值，得到初始插值轮廓数据；
50.对所述初始插值轮廓数据中新插入的轮廓点数据进行法向量调整，以使得所述新插入的轮廓点的法向量为统一朝向，得到插值后轮廓数据；
51.其中，所述调整后轮廓数据中轮廓点的法向量与插值后轮廓数据中新插入的轮廓点的法向量方向相同。
52.在本技术一些实施方式中，所述插值模块具体用于：
53.提取所述轮廓数据中顶层轮廓数据以及底层轮廓数据；
54.根据所述顶层轮廓数据以及底层轮廓数据，确定待插值的轮廓点数据集合；
55.根据所述轮廓点数据集合，对所述轮廓数据进行内部插值，得到初始插值轮廓数据。
56.在本技术一些实施方式中，所述插值模块具体用于：
57.确定目标层轮廓数据对应的插补轮廓点集合，所述目标层轮廓数据包括所述顶层轮廓数据和/或所述底层轮廓数据，其中，所述顶层轮廓数据对应第一插补轮廓点集合，所述底层轮廓数据对应第二插补轮廓点集；
58.根据所述第一插补轮廓点集合和第二插补轮廓点集合，确定待插值的轮廓点数据集合。
59.在本技术一些实施方式中，所述插值模块具体用于：
60.确定所述目标层轮廓数据的轮廓中心点；
61.若所述轮廓中心点位于所述轮廓数据的轮廓内部，则将所述轮廓中心点作为插补轮廓点集合中的轮廓点；
62.分别以所述目标层轮廓数据中一个轮廓点为目标轮廓点，根据所述目标轮廓点和所述轮廓中心点，确定所述目标层轮廓数据对应的插补轮廓点集合。
63.在本技术一些实施方式中，所述插值模块具体用于：
64.将所述目标轮廓点映射到二维平面，以去除所述目标轮廓点z轴方向的数据，得到所述目标轮廓点的平面坐标；
65.获取所述轮廓中心点的平面坐标；
66.根据所述目标轮廓点的平面坐标和所述轮廓中心点的平面坐标，确定当前待插补的插补轮廓点。
67.在本技术一些实施方式中，所述插值模块具体用于：
68.将所述目标轮廓点与所述轮廓中心点连接，得到轮廓点连接线；
69.计算所述轮廓点连接线的长度和轮廓点连接线的斜率；
70.根据所述目标轮廓点的平面坐标、所述轮廓中心点的平面坐标、所述轮廓点连接线的长度和所述轮廓点连接线的斜率，确定当前待插补的插补轮廓点。
71.在本技术一些实施方式中，所述插值模块具体用于：
72.根据所述目标轮廓点的纵坐标、所述轮廓中心点的纵坐标和所述轮廓点连接线的长度，计算所述插补轮廓点的纵坐标；
73.根据所述目标轮廓点的横坐标、所述轮廓中心点的横坐标和所述轮廓点连接线的斜率，计算所述插补轮廓点的横坐标。
74.在本技术一些实施方式中，所述插值模块具体用于：
75.根据所述轮廓参考范围中z轴方向分量的最大值和最小值，确定新插入的轮廓点数据的法向量的z轴方向分量，以使得所述新插入的轮廓点的法向量为统一朝向，得到插值后轮廓数据；
76.其中，所述调整后轮廓数据中轮廓点的法向量与插值后轮廓数据中新插入的轮廓点的法向量方向相同。
77.另一方面，本技术还提供一种计算机设备，所述计算机设备包括：
78.一个或多个处理器；
79.存储器；以及
80.一个或多个应用程序，其中所述一个或多个应用程序被存储于所述存储器中，并配置为由所述处理器执行以实现第一方面中任一项所述的医学图像的处理方法。
81.第四方面，本技术还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器进行加载，以执行第一方面任一项所述的医学图像的处理方法中的步骤。
82.本技术实施例通过获取目标对象的轮廓数据和轮廓参考范围，将所述轮廓数据进行法向量计算并调整为统一朝向，得到调整后轮廓数据；对所述调整后轮廓数据进行内部插值，得到插值后轮廓数据；对所述插值后轮廓数据进行重构，得到封闭的重构医学图像。本技术实施例中通过在轮廓数据组成的轮廓内部填补插值，为上下两层轮廓内，补充足够的信息，从而在重构过程中会将这些插入的点作为平面信息进行重构，可以得到准确无伪曲面，也没有孔洞的封闭的流形曲面。
附图说明
83.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
84.图1是现有技术泊松重构后在轮廓之外出现了伪曲面的结构示意图；
85.图2是本技术实施例提供的医学图像处理系统的场景示意图；
86.图3是本技术实施例中提供的医学图像的处理方法的一个实施例流程示意图；
87.图4是本技术实施例中在图2所示实施例基础上，医学图像的处理方法的另一个实施例流程示意图；
88.图5是本技术实施例中经过对顶层轮廓数据以及底层轮廓数据进行插补之后重构出来封闭的切面的结构示意图；
89.图6是本技术实施例把伪曲面处理掉后，留下的孔洞可能导致孤立曲面最终出现非流形曲面情况的结构示意图；
90.图7是本技术实施例中提供的医学图像的处理装置的一个实施例结构示意图；
91.图8是本技术实施例中提供的计算机设备的一个实施例结构示意图。
具体实施方式
92.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
93.在本技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描
述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
94.在本技术中，“示例性”一词用来表示“用作例子、例证或说明”。本技术中被描述为“示例性”的任何实施例不一定被解释为比其它实施例更优选或更具优势。为了使本领域任何技术人员能够实现和使用本技术，给出了以下描述。在以下描述中，为了解释的目的而列出了细节。应当明白的是，本领域普通技术人员可以认识到，在不使用这些特定细节的情况下也可以实现本技术。在其它实例中，不会对公知的结构和过程进行详细阐述，以避免不必要的细节使本技术的描述变得晦涩。因此，本技术并非旨在限于所示的实施例，而是与符合本技术所公开的原理和特征的最广范围相一致。
95.需要说明的是，本技术实施例方法由于是在计算机设备中执行，各计算机设备的处理对象均以数据或信息的形式存在，例如时间，实质为时间信息，可以理解的是，后续实施例中若提及尺寸、数量、位置等，均为对应的数据存在，以便计算机设备进行处理，具体此处不作赘述。
96.下面首先对本技术实施例中涉及到的一些基本概念进行介绍：
97.迭代重建技术：用一系列的近似计算以逐渐逼近的方式来获得图像，在图像重建开始以前，假定图像是均匀密度的，重建图像的每一步都是将上一步重建图像的计算投影与实际测量所得的投影进行比较，用实际投影与计算投影之差来修正图像。每一步都使图像更接近原来物体，经若干次修正后可以获得满意的图像，其缺点在运算工作量极大。
98.泊松重构：possion(泊松)重建是kazhdan等2006年提出的网格重建方法。possion重建的输入是点云及其法向量，输出是三维网格。possion重建是一个非常直观的方法。它的核心思想是点云代表了物体表面的位置，其法向量代表了内外的方向。通过隐式地拟合一个由物体派生的指示函数，可以给出一个平滑的物体表面的估计。
99.点云数据：点云数据(point cloud data)是指在一个三维坐标系统中的一组向量的集合。这些向量通常以(x，y，z)三维坐标的形式表示，一般主要用来代表一个物体的外表面形状。除了表示几何位置信息之外，点云数据还可以表示一个点的rgb颜色、灰度值、深度和分割结果等。
100.网格：网格(grid)，在信息学中，网格是一种用于集成或共享地理上分布的各种资源(包括计算机系统、存储系统、通信系统、文件、数据库、程序等)，使之成为有机的整体，共同完成各种所需任务的机制。
101.网格容器：网格容器(grid container)，是一种用于存储上述网格概念中提及的网格信息的存储容器或者是存储介质。
102.本技术实施例提供一种医学图像的处理方法、装置、计算机设备及存储介质，以下分别进行详细说明。
103.请参阅图2，图2为本技术实施例所提供的医学图像处理系统的场景示意图，该医学图像处理系统可以包括成像装置100和计算机设备200，成像装置100和计算机设备200通信连接，成像装置100可以向计算机设备200传输数据，如图2中的成像装置100，成像装置
100可以采集人体的医学图像，并输出至计算机设备200。
104.本技术实施例中，成像装置100可以是电子计算机断层扫描(computed tomography，ct)、磁共振(magnetic resonance，mr)、b型超声(b-scan ultrasonography)或者其他成像设备等等，具体此处不作限定。
105.本技术实施例中，该计算机设备200可以是独立的服务器，也可以是服务器组成的服务器网络或服务器集群，例如，本技术实施例中所描述的计算机设备200，其包括但不限于计算机、网络主机、单个网络服务器、多个网络服务器集或多个服务器构成的云服务器。其中，云服务器由基于云计算(cloud computing)的大量计算机或网络服务器构成。
106.本技术实施例中，上述的计算机设备200可以是一个通用计算机设备或者是一个专用计算机设备。在具体实现中计算机设备200可以是台式机、便携式电脑、网络服务器、掌上电脑(personal digital assistant，pda)、移动手机、平板电脑、无线终端设备、通信设备、嵌入式设备等，本实施例不限定计算机设备200的类型
107.本技术的实施例中，成像装置100与计算机设备200之间可通过任何通信方式实现通信，包括但不限于，基于第三代合作伙伴计划(3rd generation partnership project，3gpp)、长期演进(long term evolution，lte)、全球互通微波访问(worldwide interoperability for microwave access，wimax)的移动通信，或基于tcp/ip协议族(tcp/ip protocol suite，tcp/ip)、用户数据报协议(user datagram protocol，udp)的计算机网络通信等。
108.本领域技术人员可以理解，图2中示出的应用环境，仅仅是与本技术方案一种应用场景，并不构成对本技术方案应用场景的限定，其他的应用环境还可以包括比图2中所示更多或更少的计算机设备，例如图2中仅示出1个计算机设备，可以理解的，该医学图像处理系统还可以包括一个或多个可处理数据的其他计算机设备，具体此处不作限定。
109.另外，如图2所示，该医学图像处理系统还可以包括存储器300，用于存储数据，如存储医学图像数据，例如成像装置100采集的医学图像数据。
110.需要说明的是，图2所示的医学图像处理系统的场景示意图仅仅是一个示例，本技术实施例描述的医学图像处理系统以及场景是为了更加清楚的说明本技术实施例的技术方案，并不构成对于本技术实施例提供的技术方案的限定，本领域普通技术人员可知，随着医学图像处理系统的演变和新业务场景的出现，本技术实施例提供的技术方案对于类似的技术问题，同样适用。
111.首先，本技术实施例中提供一种医学图像的处理方法，该医学图像的处理方法的执行主体为医学图像的处理装置，该医学图像的处理装置应用于计算机设备，该医学图像的处理方法包括：获取目标对象的轮廓数据和轮廓参考范围；将所述轮廓数据进行法向量计算并调整为统一朝向，得到调整后轮廓数据；对所述调整后轮廓数据进行内部插值，得到插值后轮廓数据；对所述插值后轮廓数据进行重构，得到封闭的重构医学图像。
112.如图3所示，为本发明实施例中医学图像的处理方法的一个实施例流程示意图，该医学图像的处理方法包括如下步骤301～304，具体如下：
113.301、获取目标对象的轮廓数据和轮廓参考范围。
114.本技术实施例中，目标对象可以是心脏、大脑、肺等器官，也可以是肿瘤靶区等具体病灶，当然可以理解的是，目标对象也可以是人体的一个或多个器官组成的人体区域，或
者整个人体，具体此处不作限定。
115.302、将所述轮廓数据进行法向量计算并调整为统一朝向，得到调整后轮廓数据。
116.其中，所述统一方向可以是统一朝向目标对象内侧的方向，也可以是统一超朝向目标对象外侧的方向，具体此处不作限定。
117.303、对所述调整后轮廓数据进行内部插值，得到插值后轮廓数据。
118.304、对所述插值后轮廓数据进行重构，得到封闭的重构医学图像。
119.本技术实施例通过获取目标对象的轮廓数据和轮廓参考范围，将所述轮廓数据进行法向量计算并调整为统一朝向，得到调整后轮廓数据；对所述调整后轮廓数据进行内部插值，得到插值后轮廓数据；对所述插值后轮廓数据进行重构，得到封闭的重构医学图像。本技术实施例中通过在轮廓数据组成的轮廓内部填补插值，为上下两层轮廓内，补充足够的信息，从而在重构过程中会将这些插入的点作为平面信息进行重构，可以得到准确无伪曲面，也没有孔洞的封闭的流形曲面。
120.上述步骤301中，获取目标对象的轮廓数据和轮廓参考范围包括：获取目标对象的轮廓数据和获取目标对象的轮廓参考范围。目标对象的轮廓数据可以通过成像装置进行采集后得到。示例性的，例如目标对象的轮廓数据可以为目标对象在所述直角坐标系中x、y、z方向的轮廓数据。
121.在获取目标对象的轮廓数据之后，这些目标对象的轮廓数据作为图像重构的基础，所有轮廓数据的集合也即是该轮廓数据范围。
122.在本技术实施例中，获取所述目标对象的轮廓数据范围可以通过目标对象的多层切片图像来得到，具体的，所述获取所述目标对象的轮廓数据范围，包括：获取所述目标对象的多层切片图像；其中，每层切片图像中包含所述目标对象在预设直角坐标系中的轮廓数据，所述目标对象在预设直角坐标系中的轮廓数据包括所述目标对象在预设直角坐标系中x轴、y轴和z轴方向的坐标值，同一层切片图像的轮廓数据在z轴方向的坐标值相同、在x轴和y轴方向的坐标值不同；根据所述多层切片图像，确定所述目标对象的轮廓数据范围。
123.具体的，获取目标对象的轮廓数据最外侧两个切片图像在z轴方向的轮廓数据zmax和zmin，因为医学勾画一般从z轴进行一层一层的平行轮廓勾画，因此z轴的范围可以根据第一层z轴方向的坐标值(简称z值)以及最后一层z轴方向的坐标值确定，通过比较这两层的z值确定zmin和zmax，最后根据zmin和zmax得到轮廓参考范围[zmin，zmax]。
[0124]
其中，当最外侧两层切片图像在z轴方向的轮廓数据为所述多层切片图像的轮廓数据在z轴方向的最大值和最小值。此时，相应的，所述根据所述最外侧两层切片图像在z轴方向的轮廓数据确定所述目标对象的轮廓数据范围，包括：根据所述最大值和所述最小值确定所述目标对象的轮廓数据范围。
[0125]
在确定z轴方向上的最大值和最小值后，便可确定目标对象的轮廓数据范围，本技术实施例中的一些实施方式中，可以直接将的最大值和最小值的范围区间作为目标对象的轮廓数据范围，例如[zmin，zmax]。在本技术实施例中的另一些实施方式中，因为在图像重构过程中会对数据进行缩放，有可能出现一些误差，导致将有效数据没框进来，进而导致后续删除掉。
[0126]
根据物理学基本概念，误差是无法被消除的，只能减小误差。所以，不能仅根据最大值得到轮廓数据范围上限。在实际过程中，若仅根据轮廓范围的最大值作为上限的话，在
获取所述第二重构医学图像时，有极大可能会删除有效的图像数据，从而丢失真实数据，为了解决此问题，本技术实施例中还可以在z轴方向上的最大值和最小值基础上增加冗余，以避免误差。
[0127]
在本技术一些实施方式中，所述根据所述最大值和所述最小值确定所述目标对象的轮廓数据范围，可以包括：将所述最大值增加第一预设数值，得到修改最大值；将所述最小值减少第二预设数值，得到修改最小值根据所述修改最大值和所述修改最小值，确定所述目标对象的轮廓数据范围。
[0128]
例如，可以在[zmin，zmax]范围外增加冗余，根据发明人实际试验数据，优选地，对所述最大值增加[0.3～0.5]，可以将修改最大值记做zmax (0.3～0.5)，优选地，对最小值减少[0.3～0.5]，可以将修改最小值记做zmin-(0.3～0.5)。
[0129]
可以理解的是，在实际应用中，在[zmin，zmax]范围外增加冗余时，可以仅对对所述最小值zmin进行冗余，例如，目标对象的轮廓数据范围为[zmin-(0.3～0.5)，zmax]，也可以仅对所述最大值zmax进行冗余，例如目标对象的轮廓数据范围[zmin，zmax (0.3～0.5)]，具体此处不作限定。
[0130]
需要说明的是，若在未来的应用场景中，出现以其他参考轴进行医学勾画的实现可能，例如，如果从从x轴或y轴进行一层一层的平行轮廓勾画，此时，目标对象的轮廓数据范围可以依据最外侧两层切片图像在x轴方向的轮廓数据范围或者y轴方向的轮廓数据范围确定，确定方式与z轴方向的轮廓数据范围的确定方式类似，具体此处不再赘述。
[0131]
在本技术一些实施例中，上述步骤303中所述对所述轮廓数据进行内部插值，得到插值后轮廓数据，可以包括：对所述轮廓数据进行内部插值，得到初始插值轮廓数据；对所述初始插值轮廓数据中新插入的轮廓点数据进行法向量调整，以使得所述新插入的轮廓点的法向量为统一朝向，得到插值后轮廓数据，其中，所述调整后轮廓数据中轮廓点的法向量与插值后轮廓数据中新插入的轮廓点的法向量方向相同。
[0132]
其中，如图4所示，所述对所述轮廓数据进行内部插值，得到初始插值轮廓数据，可以进一步包括如下步骤401～403：
[0133]
401、提取所述轮廓数据中顶层轮廓数据以及底层轮廓数据。
[0134]
402、根据所述顶层轮廓数据以及底层轮廓数据，确定待插值的轮廓点数据集合。
[0135]
403、根据所述轮廓点数据集合，对所述轮廓数据进行内部插值，得到初始插值轮廓数据。
[0136]
具体的，步骤402中所述根据所述顶层轮廓数据以及底层轮廓数据，确定待插值的轮廓点数据集合，可以包括：确定目标层轮廓数据对应的插补轮廓点集合，所述目标层轮廓数据包括所述顶层轮廓数据和/或所述底层轮廓数据，其中，所述顶层轮廓数据对应第一插补轮廓点集合，所述底层轮廓数据对应第二插补轮廓点集合；根据所述第一插补轮廓点集合和第二插补轮廓点集合，确定待插值的轮廓点数据集合。
[0137]
这里，确定目标层轮廓数据对应的插补轮廓点集合分别包括：确定顶层轮廓数据对应的第一插补轮廓点集合，以及确定底层轮廓数据对应的第二插补轮廓点集合。由于确定顶层轮廓数据对应的第一插补轮廓点集合与确定底层轮廓数据对应的第二插补轮廓点集合的方式类似，以下将以确定顶层轮廓数据对应的第一插补轮廓点集合为例进行说明。
[0138]
在本技术一些实施方式中，所述确定所述顶层轮廓数据对应的第一插补轮廓点集
合，可以包括：确定所述顶层轮廓数据的第一轮廓中心点；若所述第一轮廓中心点位于所述轮廓数据的轮廓内部，则将所述第一轮廓中心点作为第一插补轮廓点集合中的轮廓点；分别以所述顶层轮廓数据中一个轮廓点为目标轮廓点，根据所述目标轮廓点和所述第一轮廓中心点，确定所述顶层轮廓数据对应的第一插补轮廓点集合。
[0139]
进一步的，所述根据所述目标轮廓点和所述第一轮廓中心点，确定所述顶层轮廓数据对应的第一插补轮廓点集合，包括：将所述目标轮廓点映射到二维平面，以去除所述目标轮廓点z轴方向的数据，得到所述目标轮廓点的平面坐标；获取所述第一轮廓中心点的平面坐标；根据所述目标轮廓点的平面坐标和所述第一轮廓中心点的平面坐标，确定当前待插补的第一插补轮廓点。
[0140]
其中，所述根据所述目标轮廓点的平面坐标和所述第一轮廓中心点的平面坐标，确定当前待插补的第一插补轮廓点，包括：将所述目标轮廓点与所述第一轮廓中心点连接，得到轮廓点连接线；计算所述轮廓点连接线的长度和轮廓点连接线的斜率；根据所述目标轮廓点的平面坐标、所述第一轮廓中心点的平面坐标、所述轮廓点连接线的长度和所述轮廓点连接线的斜率，确定当前待插补的第一插补轮廓点。
[0141]
进一步的，所述根据所述目标轮廓点的平面坐标、所述第一轮廓中心点的平面坐标、所述轮廓点连接线的长度和所述轮廓点连接线的斜率，确定当前待插补的第一插补轮廓点，包括：根据所述目标轮廓点的纵坐标、所述第一轮廓中心点的纵坐标和所述轮廓点连接线的长度，计算所述第一插补轮廓点的纵坐标；根据所述目标轮廓点的横坐标、所述第一轮廓中心点的横坐标和所述轮廓点连接线的斜率，计算所述第一插补轮廓点的横坐标。
[0142]
本技术实施例中，以用户定义的插补点数进行线性均匀插值，本技术实施例中建议以长度值的0.5倍或者0.3倍的插补点数进行插值，这样跟点的密度相差不大，重构出来的曲面会更平整。
[0143]
在本技术一个具体实施例中，以第一轮廓中心点为例进行说明，已知当前循环的目标轮廓点的二维平面坐标(x0,y0)，第一轮廓中心点坐标(x1,y1)，待插补的点坐标为(xi,yi)，如果插补点个数是l的2倍，那么根据相似三角形定理。得到则可以得到待插补点的y坐标为再根据4中得到的斜率k得到待求插补点x的坐标为xi＝x0 (y
i-y0)*k。
[0144]
同样的，在本技术一些实施方式中，所述确定所述底层轮廓数据对应的第二插补轮廓点集合，包括：确定所述底层轮廓数据的第二轮廓中心点；若所述第二轮廓中心点位于所述轮廓数据的轮廓内部，则将所述所述第二轮廓中心点作为第二插补轮廓点集合中的轮廓点；分别以所述底层轮廓数据中一个轮廓点为目标轮廓点，根据所述目标轮廓点和所述第二轮廓中心点，确定所述底层轮廓数据对应的第二插补轮廓点集合。
[0145]
需要说明的，上述根据底层轮廓数据确定所述底层轮廓数据对应的第二插补轮廓点集合的方式，与根据顶层轮廓数据确定所述顶层轮廓数据对应的第一插补轮廓点集合的方式类似，具体此处不作赘述。
[0146]
经过上述插值处理，得到封闭的点云数据。但是这些插补点并没有统一指向外部的法向量信息。因此，在本技术一些实施方式中，所述对所述初始插值轮廓数据中新插入的
轮廓点数据进行法向量调整，以使得所述新插入的轮廓点的法向量为统一朝向，得到插值后轮廓数据，包括：根据所述轮廓参考范围中z轴方向分量的最大值和最小值，确定新插入的轮廓点数据的法向量的z轴方向分量，以使得所述新插入的轮廓点的法向量为统一朝向，得到插值后轮廓数据，其中，所述调整后轮廓数据中轮廓点的法向量与插值后轮廓数据中新插入的轮廓点的法向量方向相同。
[0147]
这里，新插入的轮廓点数据通常是新插入的顶层轮廓点数据和/或底层轮廓点数据。
[0148]
在一个具体的实施例场景中，因为新插入的轮廓点数据(也称插补点)也是以z轴平行于各层轮廓点数据，且属于最外层(即顶层轮廓点数据和/或底层轮廓点数据)，重构的时候作为平面处理，所以，这些轮廓点的法向量势必与z轴平行，从因此可以推测，插补点的法向量，可以用(0，0，
±
1)来代替。
[0149]
具体的，对于顶层轮廓数据对应的第一插补轮廓点集合中的轮廓点，则用得到法向量的z分量；对于底层轮廓数据对应的第二插补轮廓点集合中的轮廓点，用得到法向量的z分量；最后将上述步骤得到的插补点以及法向量，一一对应存入原点云数据中以及原点云对应的调整统一的法向量中，这样就得到封闭的具有统一法向量的点云数据，经过重构得到封闭的二维流形曲面模型。如图5所示，为把伪曲面处理掉后，留下的孔洞可能导致孤立曲面最终出现非流形曲面情况的结构示意图，如图6所示，为经过完整的本技术经方法处理后的重构图像，得到封闭的且封口准确的二维流形曲面。
[0150]
为了更好实施本技术实施例中医学图像的处理方法，在医学图像的处理方法基础之上，本技术实施例中还提供一种医学图像的处理装置，应用于计算机设备，所述计算机设备与医学成像设备通信连接，如图7所示，该医学图像的处理装置700包括获取模块701，调整模块702、插值模块703和重建模块704：
[0151]
获取模块701，用于获取目标对象的轮廓数据和轮廓参考范围；
[0152]
调整模块702，用于将所述轮廓数据进行法向量计算并调整为统一朝向，得到调整后轮廓数据；
[0153]
插值模块703，用于对所述调整后轮廓数据进行内部插值，得到插值后轮廓数据；
[0154]
重构模块704，用于对所述插值后轮廓数据进行重构，得到封闭的重构医学图像。
[0155]
本技术实施例通过获取模块701获取目标对象的轮廓数据和轮廓参考范围，调整模块702将所述轮廓数据进行法向量计算并调整为统一朝向，得到调整后轮廓数据；插值模块703对所述调整后轮廓数据进行内部插值，得到插值后轮廓数据；重建模块704对所述插值后轮廓数据进行重构，得到封闭的重构医学图像。本技术实施例中通过在轮廓数据组成的轮廓内部填补插值，为上下两层轮廓内，补充足够的信息，从而在重构过程中会将这些插入的点作为平面信息进行重构，可以得到准确无伪曲面，也没有孔洞的封闭的流形曲面。
[0156]
在本技术一些实施方式中，所述目标对象的轮廓数据范围包括所述目标对象的多层切片图像，其中，每层切片图像中包含所述目标对象在预设直角坐标系中的轮廓数据，所述目标对象在预设直角坐标系中的轮廓数据包括所述目标对象在预设直角坐标系中x轴、y轴和z轴方向的坐标值，同一层切片图像的轮廓数据在z轴方向的坐标值相同、在x轴和y轴
方向的坐标值不同。
[0157]
在本技术一些实施方式中，所述插值模块703具体用于：
[0158]
对所述轮廓数据进行内部插值，得到初始插值轮廓数据；
[0159]
对所述初始插值轮廓数据中新插入的轮廓点数据进行法向量调整，以使得所述新插入的轮廓点的法向量为统一朝向，得到插值后轮廓数据，其中，所述调整后轮廓数据中轮廓点的法向量与插值后轮廓数据中新插入的轮廓点的法向量方向相同。
[0160]
在本技术一些实施方式中，所述插值模块703具体用于：
[0161]
提取所述轮廓数据中顶层轮廓数据以及底层轮廓数据；
[0162]
根据所述顶层轮廓数据以及底层轮廓数据，确定待插值的轮廓点数据集合；
[0163]
根据所述轮廓点数据集合，对所述轮廓数据进行内部插值，得到初始插值轮廓数据。
[0164]
在本技术一些实施方式中，所述插值模块703具体用于：
[0165]
确定目标层轮廓数据对应的插补轮廓点集合，所述目标层轮廓数据包括所述顶层轮廓数据和/或所述底层轮廓数据，其中，所述顶层轮廓数据对应第一插补轮廓点集合，所述底层轮廓数据对应第二插补轮廓点集；
[0166]
根据所述第一插补轮廓点集合和第二插补轮廓点集合，确定待插值的轮廓点数据集合。
[0167]
在本技术一些实施方式中，所述插值模块703具体用于：
[0168]
确定所述目标层轮廓数据的轮廓中心点；
[0169]
若所述轮廓中心点位于所述轮廓数据的轮廓内部，则将所述轮廓中心点作为插补轮廓点集合中的轮廓点；
[0170]
分别以所述目标层轮廓数据中一个轮廓点为目标轮廓点，根据所述目标轮廓点和所述轮廓中心点，确定所述目标层轮廓数据对应的插补轮廓点集合。
[0171]
在本技术一些实施方式中，所述插值模块703具体用于：
[0172]
将所述目标轮廓点映射到二维平面，以去除所述目标轮廓点z轴方向的数据，得到所述目标轮廓点的平面坐标；
[0173]
获取所述轮廓中心点的平面坐标；
[0174]
根据所述目标轮廓点的平面坐标和所述轮廓中心点的平面坐标，确定当前待插补的插补轮廓点。
[0175]
在本技术一些实施方式中，所述插值模块703具体用于：
[0176]
将所述目标轮廓点与所述轮廓中心点连接，得到轮廓点连接线；
[0177]
计算所述轮廓点连接线的长度和轮廓点连接线的斜率；
[0178]
根据所述目标轮廓点的平面坐标、所述轮廓中心点的平面坐标、所述轮廓点连接线的长度和所述轮廓点连接线的斜率，确定当前待插补的插补轮廓点。
[0179]
在本技术一些实施方式中，所述插值模块703具体用于：
[0180]
根据所述目标轮廓点的纵坐标、所述轮廓中心点的纵坐标和所述轮廓点连接线的长度，计算所述插补轮廓点的纵坐标；
[0181]
根据所述目标轮廓点的横坐标、所述轮廓中心点的横坐标和所述轮廓点连接线的斜率，计算所述插补轮廓点的横坐标。
[0182]
在本技术一些实施方式中，所述插值模块703具体用于：
[0183]
根据所述轮廓参考范围中z轴方向分量的最大值和最小值，确定新插入的轮廓点数据的法向量的z轴方向分量，以使得所述新插入的轮廓点的法向量为统一朝向，得到插值后轮廓数据，其中，所述调整后轮廓数据中轮廓点的法向量与插值后轮廓数据中新插入的轮廓点的法向量方向相同。
[0184]
本技术实施例还提供一种计算机设备，其集成了本技术实施例所提供的任一种医学图像的处理装置，所述计算机设备包括：
[0185]
一个或多个处理器；
[0186]
存储器；以及
[0187]
一个或多个应用程序，其中所述一个或多个应用程序被存储于所述存储器中，并配置为由所述处理器执行上述医学图像的处理方法实施例中任一实施例中所述的医学图像的处理方法中的步骤。
[0188]
本技术实施例还提供一种计算机设备，其集成了本技术实施例所提供的任一种医学图像的处理装置。如图8所示，其示出了本技术实施例所涉及的计算机设备的结构示意图，具体来讲：
[0189]
该计算机设备可以包括一个或者一个以上处理核心的处理器801、一个或一个以上计算机可读存储介质的存储器802、电源803和输入单元804等部件。本领域技术人员可以理解，图8中示出的计算机设备结构并不构成对计算机设备的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。其中：
[0190]
处理器801是该计算机设备的控制中心，利用各种接口和线路连接整个计算机设备的各个部分，通过运行或执行存储在存储器802内的软件程序和/或模块，以及调用存储在存储器802内的数据，执行计算机设备的各种功能和处理数据，从而对计算机设备进行整体监控。可选的，处理器801可包括一个或多个处理核心；优选的，处理器801可集成应用处理器和调制解调处理器，其中，应用处理器主要处理操作系统、用户界面和应用程序等，调制解调处理器主要处理无线通信。可以理解的是，上述调制解调处理器也可以不集成到处理器801中。
[0191]
存储器802可用于存储软件程序以及模块，处理器801通过运行存储在存储器802的软件程序以及模块，从而执行各种功能应用以及数据处理。存储器802可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序(比如声音播放功能、图像播放功能等)等；存储数据区可存储根据计算机设备的使用所创建的数据等。此外，存储器802可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。相应地，存储器802还可以包括存储器控制器，以提供处理器801对存储器802的访问。
[0192]
计算机设备还包括给各个部件供电的电源803，优选的，电源803可以通过电源管理系统与处理器801逻辑相连，从而通过电源管理系统实现管理充电、放电、以及功耗管理等功能。电源803还可以包括一个或一个以上的直流或交流电源、再充电系统、电源故障检测电路、电源转换器或者逆变器、电源状态指示器等任意组件。
[0193]
该计算机设备还可包括输入单元804，该输入单元804可用于接收输入的数字或字符信息，以及产生与用户设置以及功能控制有关的键盘、鼠标、操作杆、光学或者轨迹球信
号输入。
[0194]
尽管未示出，计算机设备还可以包括显示单元等，在此不再赘述。具体在本实施例中，计算机设备中的处理器801会按照如下的指令，将一个或一个以上的应用程序的进程对应的可执行文件加载到存储器802中，并由处理器801来运行存储在存储器802中的应用程序，从而实现各种功能，如下：
[0195]
获取目标对象的轮廓数据和轮廓参考范围；
[0196]
将所述轮廓数据进行法向量计算并调整为统一朝向，得到调整后轮廓数据；
[0197]
对所述调整后轮廓数据进行内部插值，得到插值后轮廓数据；
[0198]
对所述插值后轮廓数据进行重构，得到封闭的重构医学图像。
[0199]
本领域普通技术人员可以理解，上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤可以通过指令来完成，或通过指令控制相关的硬件来完成，该指令可以存储于一计算机可读存储介质中，并由处理器进行加载和执行。
[0200]
为此，本技术实施例提供一种计算机可读存储介质，该存储介质可以包括：只读存储器(rom，read only memory)、随机存取记忆体(ram，random access memory)、磁盘或光盘等。其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器进行加载，以执行本技术实施例所提供的任一种医学图像的处理方法中的步骤。例如，所述计算机程序被处理器进行加载可以执行如下步骤：
[0201]
获取目标对象的轮廓数据和轮廓参考范围；
[0202]
将所述轮廓数据进行法向量计算并调整为统一朝向，得到调整后轮廓数据；
[0203]
对所述调整后轮廓数据进行内部插值，得到插值后轮廓数据；
[0204]
对所述插值后轮廓数据进行重构，得到封闭的重构医学图像。
[0205]
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见上文针对其他实施例的详细描述，此处不再赘述。
[0206]
具体实施时，以上各个单元或结构可以作为独立的实体来实现，也可以进行任意组合，作为同一或若干个实体来实现，以上各个单元或结构的具体实施可参见前面的方法实施例，在此不再赘述。
[0207]
以上各个操作的具体实施可参见前面的实施例，在此不再赘述。
[0208]
以上对本技术实施例所提供的一种医学图像的处理方法、装置、计算机设备及存储介质进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本技术的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本技术的方法及其核心思想；同时，对于本领域的技术人员，依据本技术的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本技术的限制。