[发明专利]超声图像的三维重建方法及装置

权利要求书

1.超声图像的三维重建方法，其特征在于：其包括以下步骤：

(1)空间映射：将从超声采集系统当中得到的二维图像中像素视为仅中心有值的平面点云，通过空间映射得到对应空间坐标系当中的点云；

(2)四面体剖分：将新坐标系下的空间划分成若干个由点云为顶点组成的四面体；

(3)四面体插值：对四面体体内的格点进行插值，利用像素映射得到四面体顶点，对体素对应位置的格点进行插值计算，插值方法采用体积权重插值与空间二阶多项式插值相融合，且每个四面体的插值互不影响并行计算，得到重建之后三维体数据。

2.根据权利要求1所述的超声图像的三维重建方法，其特征在于：所述步骤(1)中，利用跟踪装置所得的空间位置变换矩阵T＝{T₁,…,T_M}，将平面点云映射到同一空间坐标系下得到空间点云。

3.根据权利要求2所述的超声图像的三维重建方法，其特征在于：所述步骤(2)中，剖分的四面体的最小内角是最大的。

4.根据权利要求3所述的超声图像的三维重建方法，其特征在于：所述步骤(3)中，采用体积权重插值与空间二阶多项式插值相融合的方法对四面体体内的格点进行插值，在格点靠近四面体表面时执行连续性体积权重插值，在格点靠近四面体中心时执行空间二阶多项式插值。

5.根据权利要求4所述的超声图像的三维重建方法，其特征在于：所述步骤(3)中，利用GPU并行来加速运算，得到重建之后三维体数据。

6.超声图像的三维重建装置，其特征在于：其包括：

空间映射模块，其配置来将从超声采集系统当中得到的二维图像中像素视为仅中心有值的平面点云，通过空间映射得到对应空间坐标系当中的点云；

四面体剖分模块，其配置来将新坐标系下的空间划分成若干个由点云为顶点组成的四面体；

四面体插值模块，其配置对四面体体内的格点进行插值，利用像素映射得到四面体顶点，对体素对应位置的格点进行插值计算，插值方法采用体积权重插值与空间二阶多项式插值相融合，且每个四面体的插值互不影响并行计算，得到重建之后三维体数据。

7.根据权利要求6所述的超声图像的三维重建装置，其特征在于：所述空间映射模块中，利用跟踪装置所得的空间位置变换矩阵T＝{T₁,…,T_M}，将平面点云映射到同一空间坐标系下得到空间点云。

8.根据权利要求7所述的超声图像的三维重建装置，其特征在于：所述四面体剖分模块中，剖分的四面体的最小内角是最大的。

9.根据权利要求8所述的超声图像的三维重建装置，其特征在于：所述四面体插值模块中，采用体积权重插值与空间二阶多项式插值相融合的方法对四面体体内的格点进行插值，在格点靠近四面体表面时执行连续性体积权重插值，在格点靠近四面体中心时执行空间二阶多项式插值。

10.根据权利要求9所述的超声图像的三维重建装置，其特征在于：所述四面体插值模块中，利用GPU并行来加速运算，得到重建之后三维体数据。