医学图像三维重建方法和装置与流程

1.本发明涉及医学图像处理的技术领域，尤其是涉及一种医学图像三维重建方法和装置。


背景技术：

2.随着现代计算机技术和医学影像技术的发展和广泛应用，使得医学图像处理与分析手段不断改进，大大提高了诊疗水平。由于人体组织器官形态多样、构造复杂，仅通过观察二维图像，医学往往难以准确的定位患者的病灶。因此，现代医学已经离不开医学影像，即医学影像在临床诊断、教学、科研等方面发挥着越来越重要的作用。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种医学图像三维重建方法和装置，能够准确对二维医学图像中的目标对象进行三维重建。
4.第一方面，本发明实施例提供了一种医学图像三维重建方法，应用于服务器，包括：
5.从医学图像中获取目标对象；
6.响应于第一操作指令对所述目标对象的目标平面进行三维重建，所述第一操作指令针对所述目标平面的目标位置和目标角度，所述目标平面包括正交切面、斜交切面；
7.响应于第二操作指令对所述目标对象的预设曲面进行三维重建，所述第二操作指令针对所述目标对象的预设曲面；
8.响应于第三操作指令基于目标点对所述目标对象进行三维重建，所述第三操作指令针对所述目标对象的目标点；
9.响应于第四操作指令对所述目标对象的目标厚层进行三维重建，所述第四操作指令针对所述目标对象的目标厚层，所述目标厚层基于所述目标对象的扫描图像进行确定。
10.结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，所述医学图像包括ct图像和医用磁共振mr图像，所述从医学图像中获取目标对象的步骤，包括：
11.通过阈值法从所述医学图像中获取目标对象；
12.或者，
13.通过区域增长法从所述医学图像中获取目标对象。
14.结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，响应于第一操作指令对所述目标对象的目标平面进行三维重建的步骤，包括：
15.响应于第一操作指令调整所述目标对象的投影模式、所述目标平面的厚度和所述目标对象的窗宽或窗位；
16.或者，
17.响应于第一操作指令测量所述目标平面的参数，所述参数包括密度、长度、面积。
18.结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，响应于第二操作指令对所述目标对象的预设曲面进行三维重建的步骤，包括：
19.响应于第二操作指令调整所述预设曲面的窗宽或窗位；
20.或者，
21.响应于第二操作指令测量所述预设曲面的长度。
22.结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，响应于第三操作指令基于目标点对所述目标对象进行三维重建的步骤，包括：
23.响应于第三操作指令基于所述目标点调整所述目标对象的透明度和目标体位；
24.或者，
25.响应于第三操作指令显示所述目标对象的目标区域。
26.结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，响应于第四操作指令对所述目标对象的目标厚层进行三维重建的步骤，包括：
27.响应于第四操作指令调整所述目标厚层的层数、层厚和层间距。
28.结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中，所述方法还包括：
29.对三维重建后的目标对象通过全在线存储模式和非结构化方式进行存储，并通过索引技术对所述三维重建后的目标对象进行分析处理。
30.第二方面，本发明实施例还提供一种医学图像三维重建装置，应用于服务器，包括：
31.获取模块，用于从医学图像中获取目标对象；
32.第一重建模块，用于响应于第一操作指令对所述目标对象的目标平面进行三维重建，所述第一操作指令针对所述目标平面的目标位置和目标角度，所述目标平面包括正交切面、斜交切面；
33.第二重建模块，用于响应于第二操作指令对所述目标对象的预设曲面进行三维重建，所述第二操作指令针对所述目标对象的预设曲面；
34.第三重建模块，用于响应于第三操作指令基于目标点对所述目标对象进行三维重建，所述第三操作指令针对所述目标对象的目标点；
35.第四重建模块，用于响应于第四操作指令对所述目标对象的目标厚层进行三维重建，所述第四操作指令针对所述目标对象的目标厚层，所述目标厚层基于所述目标对象的扫描图像进行确定。
36.本发明实施例提供一种医学图像三维重建方法和装置，从二维医学图像确定目标对象，并响应于用户的操作指令，对目标对象的特定目标位置进行三维重建，其中操作指令针对于目标对象的特定位置，以便重建后的三维模型具有准确的识别结果。
37.本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
38.为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
39.为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，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。
40.图1为本发明实施例提供的一种医学图像三维重建方法流程示意图；
41.图2为本发明实施例提供的一种医学图像三维重建装置结构示意图。
具体实施方式
42.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
43.目前一般仅可通过二维医学图像定位患者的病灶，无法准确适应于复杂的人体组织器官中。经研究发现一种医学图像三维重建方法，但当前的三维重建方法与二维图像相比具有更好的识别定位能力，但对于细小病灶复杂的位置以及角度无法准确进行重建。
44.基于此，本发明实施例提供的一种医学图像三维重建方法和装置，能够准确对二维医学图像中的目标对象进行三维重建。
45.为便于对本实施例进行理解，首先对本发明实施例所公开的一种医学图像三维重建方法进行详细介绍。本发明实施例可采用浏览器与服务器的bs架构。用户可通过浏览器的用户界面模块、输入输出模块等模块输入操作指令，以便服务端能够对特定的目标位置进行三维重建。同时，通过图像处理模块以及工具模块，将由ct、断层显像pet、磁共振mr等影像设备或图像存储介质获取的二维图像数据上传至服务器，服务器的图像处理模块将原始二维图像处理成为模拟的三维图像，并通过切割、重建算法实现与用户的操作互动。
46.图1为本发明实施例提供的一种医学图像三维重建方法流程图。
47.如图1所示，本发明实施例提供了一种医学图像三维重建方法，应用于服务器，包括以下步骤：
48.步骤s102，从医学图像中获取目标对象；
49.步骤s104，响应于第一操作指令对所述目标对象的目标平面进行三维重建，所述第一操作指令针对所述目标平面的目标位置和目标角度，所述目标平面包括正交切面、斜交切面；
50.步骤s106，响应于第二操作指令对所述目标对象的预设曲面进行三维重建，所述第二操作指令针对所述目标对象的预设曲面；
51.步骤s108，响应于第三操作指令基于目标点对所述目标对象进行三维重建，所述第三操作指令针对所述目标对象的目标点；
52.步骤s110，响应于第四操作指令对所述目标对象的目标厚层进行三维重建，所述第四操作指令针对所述目标对象的目标厚层，所述目标厚层基于所述目标对象的扫描图像进行确定。
53.在实际应用的优选实施例中，从二维医学图像确定目标对象，并响应于用户的操
作指令，对目标对象的特定目标位置进行三维重建，其中操作指令针对于目标对象的特定位置，以便重建后的三维模型具有准确的识别结果。
54.这里，目标对象可包括二维医学图像中的病灶点、钙化点等异常组织结构。其中，服务器可采用网络化高性能dicom服务器、网络化三维影像工作站、网络化三维图像服务器等。
55.在可选的实施例中，所述方法还包括：
56.步骤1.1)，对三维重建后的目标对象通过全在线存储模式和非结构化方式进行存储，并通过索引技术对所述三维重建后的目标对象进行分析处理。
57.这里，本发明实施例对于医学图像处理，实时共享，远程会诊都具有重要的理论价值和现实意义，可利用计算机图像处理技术，对二维医学图像进行处理及三维建模，将网络化的三维信息实时展示给医生。
58.作为一种可选的实施例，其中，所述医学图像包括ct图像和医用磁共振mr图像，步骤s102，包括以下步骤：
59.步骤2.1)，通过阈值法从所述医学图像中获取目标对象；
60.或者，
61.步骤2.2)，通过区域增长法从所述医学图像中获取目标对象。
62.这里，将医学图像中目标物体分割出来是三维影像构建的预处理过程，不同类型的图像往往适用不同类型的分割方法，经过分析比较，我们选用阈值法来分割ct图像，对于mr图像采用区域增长法。
63.在可选的实施例中，步骤s104，还包括：
64.步骤3.1)，响应于第一操作指令调整所述目标对象的投影模式、所述目标平面的厚度和所述目标对象的窗宽或窗位；
65.或者，
66.步骤3.2)，响应于第一操作指令测量所述目标平面的参数，所述参数包括密度、长度、面积。
67.这里，本发明实施例可对用户指定的任意平面进行重建，可以快速定位并显示任意位置和角度的平面。支持正交切面、斜交切面重建；支持多种投影模式，包括最大密度投影、平均密度投影、最小密度投影；支持平面厚度调节。支持窗宽/窗位调节、缩放、移动，电影式浏览。支持重建面上的密度、长度、角度及感兴趣的面积测量。
68.在可选的实施例中，步骤s106，包括：
69.步骤4.1)，响应于第二操作指令调整所述预设曲面的窗宽或窗位；
70.或者，
71.步骤4.2)，响应于第二操作指令测量所述预设曲面的长度。
72.这里，本发明实施例可对用户手工定义的预设曲面进行重建，快速定位和显示感兴趣的曲面，并支持窗宽/窗位调节和长度测量。
73.在可选的实施例中，步骤s108，包括：
74.步骤5.1)，响应于第三操作指令基于所述目标点调整所述目标对象的透明度和目标体位；
75.或者，
76.步骤5.2)，响应于第三操作指令显示所述目标对象的目标区域。
77.这里，采用基于点重建的三维绘制方法，用三维立体效果来显示医学影像，支持透明度调节，以及旋转、缩放、平移，支持一键定位标准体位，支持划定感兴趣区域单独显示。
78.在可选的实施例中，步骤s110，还可用以下步骤实现：
79.步骤6.1)，响应于第四操作指令调整所述目标厚层的层数、层厚和层间距。
80.这里，本发明实施例还可用于拆薄重建，将目标对象的厚层扫描图像，拆薄成薄层扫描图像，并调整层数、层厚、层间距，以实现准确的三维重建。
81.作为一种可选的实施例，本发明实施例可内置主动监控、纠错和修复程序，对于出现的问题情况，系统将进行自动修复，并及时向客户支持中心上报日志。
82.本发明实施例提供的方案能够支持冠状位、矢状位、轴状位或任意方向图像以及类型多样的二维医学图像。对用户指定的任意平面进行重建，可以快速定位并显示任意位置和角度的平面。支持正交切面、斜交切面重建；支持多种投影模式，包括最大密度投影、平均密度投影、最小密度投影；支持平面厚度调节。支持窗宽/窗位调节、缩放、移动，电影式浏览。支持重建面上的密度、长度、角度及感兴趣的面积测量。对用户手工定义的曲面进行重建，快速定位和显示感兴趣的曲面，支持窗宽/窗位调节和长度测量。采用基于点重建的三维绘制方法，用三维立体效果来显示医学影像，支持透明度调节，以及旋转、缩放、平移，支持一键定位标准体位，支持划定感兴趣区域单独显示。将厚层扫描图像，拆薄成薄层扫描图像，调整层数、层厚、层间距，支持冠状位、矢状位、轴状位或任意方向图像。
83.如图2所示，本发明实施例还提供一种医学图像三维重建装置，应用于服务器，包括：
84.获取模块，用于从医学图像中获取目标对象；
85.第一重建模块，用于响应于第一操作指令对所述目标对象的目标平面进行三维重建，所述第一操作指令针对所述目标平面的目标位置和目标角度，所述目标平面包括正交切面、斜交切面；
86.第二重建模块，用于响应于第二操作指令对所述目标对象的预设曲面进行三维重建，所述第二操作指令针对所述目标对象的预设曲面；
87.第三重建模块，用于响应于第三操作指令基于目标点对所述目标对象进行三维重建，所述第三操作指令针对所述目标对象的目标点；
88.第四重建模块，用于响应于第四操作指令对所述目标对象的目标厚层进行三维重建，所述第四操作指令针对所述目标对象的目标厚层，所述目标厚层基于所述目标对象的扫描图像进行确定。
89.在可选的实施例中，所述医学图像包括ct图像和医用磁共振mr图像，获取模块还用于通过阈值法从所述医学图像中获取目标对象；
90.或者，
91.通过区域增长法从所述医学图像中获取目标对象。
92.在可选的实施例中，第一重建模块还用于响应于第一操作指令调整所述目标对象的投影模式、所述目标平面的厚度和所述目标对象的窗宽或窗位；
93.或者，
94.响应于第一操作指令测量所述目标平面的参数，所述参数包括密度、长度、面积。
95.在可选的实施例中，第二重建模块还用于响应于第二操作指令调整所述预设曲面的窗宽或窗位；
96.或者，
97.响应于第二操作指令测量所述预设曲面的长度。
98.在可选的实施例中，第三重建模块还用于响应于第三操作指令基于所述目标点调整所述目标对象的透明度和目标体位；
99.或者，
100.响应于第三操作指令显示所述目标对象的目标区域。
101.在可选的实施例中，第四重建模块还用于响应于第四操作指令调整所述目标厚层的层数、层厚和层间距。
102.在可选的实施例中，还包括处理模块，该处理模块还用于对三维重建后的目标对象通过全在线存储模式和非结构化方式进行存储，并通过索引技术对所述三维重建后的目标对象进行分析处理。
103.本发明实施例提供的医学图像三维重建装置，与上述实施例提供的医学图像三维重建方法具有相同的技术特征，所以也能解决相同的技术问题，达到相同的技术效果。
104.本发明实施例所提供的医学图像三维重建方法、装置以及系统的计算机程序产品，包括存储了程序代码的计算机可读存储介质，所述程序代码包括的指令可用于执行前面方法实施例中所述的方法，具体实现可参见方法实施例，在此不再赘述。
105.所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统和装置的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
106.另外，在本发明实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
107.所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(rom，read-only memory)、随机存取存储器(ram，random access memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
108.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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发明和简化描述，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发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
109.本发明实施例还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现上述实施例提供的医学图像
三维重建方法的步骤。
110.本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器运行时执行上述实施例的医学图像三维重建方法的步骤。
111.最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。