[发明专利]一种面部正中矢状参考平面的辅助定位方法

权利要求书

1.一种面部正中矢状参考平面的辅助定位方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：采集人体颅颌面CT序列图像；

步骤二：对步骤一中获得的CT序列图像通过阈值分割去除软组织部分，采用的阈值范围为：1300Hu-4095Hu，然后采用6连通域的区域增长法剔除阈值分割完之后颅骨模型中不需要的离散点，然后，将分割之后的模型作为三维重建模型(1)，在三维重建模型(1)中将鼻根组织区域(2)、蝶鞍组织区域(3)以及枕骨大孔组织区域(4)使用立体裁剪得到鼻根组织模型、蝶鞍组织模型(301)以及枕骨大孔组织模型(401)；

步骤三：分别在步骤二中获得的鼻根组织模型、蝶鞍组织模型(301)以及枕骨大孔组织模型(401)上计算获得鼻根点N、蝶鞍中心点S以及颅底点Ba；

步骤四：根据步骤三中获得的鼻根点N、蝶鞍中心点S以及颅底点Ba通过平面点法式方程计算获得面部正中矢状参考平面；

步骤三中所述的计算获得鼻根点N的方法为：

步骤a：对步骤二中获得的鼻根组织模型采用面拾取，获取鼻根组织模型的表面模型(201)；

步骤b：对鼻根组织模型的表面模型(201)计算与坐标轴对齐的鼻根包围盒(202)；

步骤c：在鼻根组织模型的表面模型(201)放置鼻根初始切平面(203)，所述鼻根初始切平面(203)为步骤b中鼻根包围盒(202)的上与对角面垂直的平面，对鼻根组织模型的表面模型(201)以步长t＝0.1mm，沿初鼻根始切平面的方向平移鼻根初始切平面(203)，每次平移的时候将鼻根初始切平面(203)与鼻根组织模型的表面模型(201)求交，获取所有鼻根交线(204)；

步骤d：对步骤c中的所得鼻根交线(204)计算最高点，每次计算当前曲线最高点(205)时，根据上一条曲线的最高点对当前曲线的最高点施加位置约束，然后计算该曲线在此约束之下的最高点，并保存；

步骤e：遍历步骤d中所得所有最高点，当某一条曲线的最高点相比上一条曲线的最高点高度不下降趋于稳定时，保存此点之前的点；

步骤f：对步骤e中保存的点采用最小二乘法拟合直线；

步骤g：将沿着f中直线方向，遍历d中所得最高点，将最后遍历到的点作为鼻根点N，并记录该点位置；

步骤三中所述的计算获得蝶鞍中心点S的方法为：

步骤a：对步骤二中获得的蝶鞍组织模型(301)计算与坐标轴对齐的蝶鞍包围盒(302)；

步骤b：在蝶鞍组织模型(301)的垂体窝位置放置蝶鞍初始切平面(303)，所述蝶鞍初始切平面(303)与步骤a中的蝶鞍包围盒(302)前平面平行，且位于鞍结节前方的位置，对蝶鞍组织模型(301)以步长t＝0.1mm，沿蝶鞍初始切平面(303)的方向平移蝶鞍初始切平面(303)，每次平移的时候将蝶鞍初始切平面(303)与蝶鞍组织模型(301)蝶鞍区域求交，获取所有蝶鞍交线(304)；

步骤c：对步骤b中所得蝶鞍交线(304)中得每一条交线忽略y坐标之后，计算x、z坐标最小值和最大值绘制包围矩形(306)，并保存；

步骤d：对步骤c中获得的包围矩形(306)计算上边(305)中点，并保存；

步骤e：对步骤d中所得的所有中点求平均值获得平均值点，并保存；

步骤f：在步骤e中所得的平均值点处放置半径为1mm的初始球体；

步骤g：将步骤f中放置的初始球体进行无限膨胀，当初始球体与蝶鞍组织模型(301)存在交点时，将初始球体沿交点与球心的连线方向进行偏移；

步骤h：重复步骤g、直至初始球体的球心的位置趋于稳定的时候，将该球心作为蝶鞍中心点S，并记录该点位置；

步骤三中所述的计算获得颅底点Ba的方法为：

步骤a：对枕骨大孔组织模型(401)计算与坐标轴对齐的枕骨大孔包围盒(402)；

步骤b：在枕骨大孔组织模型(401)中放置初始圆柱体(403)，初始圆柱体(403)经过枕骨大孔包围盒(402)上下表面的中心点，初始圆柱体(403)底面半径为1mm；

步骤c：将步骤b的初始圆柱体(403)以半径Ri-1+t进行无限膨胀得到膨胀后圆柱体，其中Ri表示当前圆柱体底面半径，t＝0.1表示步长，i＝1，2，3，4，5，6……，当膨胀后圆柱体与枕骨大孔组织区域(4)模型存在交点时，将膨胀后圆柱体沿交点与膨胀后圆柱体轴线的垂直连线方向进行偏移；

步骤d：重复步骤c，直至膨胀后圆柱体的轴线的位置趋于稳定时，继续膨胀当前膨胀后圆柱体，但不进行位置偏移，当枕骨大孔组织模型(401)上的点位于膨胀后圆柱体内靠近轴线的点能构成闭合曲线时，停止膨胀，并保存该闭合曲线上的所有点；

步骤e：将步骤d所得的点忽略y坐标，寻找x坐标最小的点，即枕骨大孔最前缘点，将该点作为颅底点Ba，并记录该点位置。