[发明专利]基于核磁共振图像的面部皮肤三维重建方法

摘要

一种基于核磁共振图像的面部皮肤三维重建方法，所述方法包括以下步骤：1)面部MRI图像预处理：采用三维离散高斯平滑算子，对面部MRI图像进行滤波预处理；2)基于连通网格面积判定法的面部皮肤组织重建修正，步骤如下：(2.1)使用网格连通性判定法修正重建结果，首先要把重建结果根据连通性划分为若干连通部分；(2.2)把结果分离成若干连通区域后需要对其面积进行求解，数据为三角网格，所以对面积的计算为对每个三角网格面积计算后求和。本发明提供了一种误差较小、重建效果良好的基于核磁共振图像的面部皮肤三维重建方法。

主权项

1.一种基于核磁共振图像的面部皮肤三维重建方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：1)面部MRI图像预处理采用三维离散高斯平滑算子，对面部MRI图像进行滤波预处理；2)在形成的三维体素中进行MC重建，得到面部皮肤组织的重建结果，基于连通网格面积判定法的面部皮肤组织重建修正，步骤如下：(2.1)使用网格连通性判定法修正重建结果，首先要把重建结果根据连通性划分为若干连通部分；(2.2)把结果分离成若干连通区域后需要对其面积进行求解，数据为三角网格，所以对面积的计算为对每个三角网格面积计算后求和，三角形面积由公式(2‑1)和公式(2‑2)计算，其中a,b,c为三角形边长，s为半周长，S为三角形面积；S_i为第i个三角形的面积，则网格总面积S_t表示为公式(2‑3)其中n为三角片个数最终结果S_f取S_t最大的网格，即S_f＝Max(S_t)；3)分层射线法修正三维重建结果，步骤如下：(3.1)把MC三维重建结果转化为一系列二维切片，使用平面以一定间隔去切割MC重建结果，每一次切割得到的交面即为一层的二维切片，当平面完成所有的切割操作后，便生成了一系列的与三维重建结果相对应的二维切片数据；利用线条边界包含信息判定法来完成这一部分的操作；(3.2)模拟了人眼从水平方向观察的过程，只保留能被从水平方向观察到的结构，过程为：首先使用水平，垂直及方向角为45°和135°的四簇直线切割二维切面数据，每条直线会与切面中轮廓线相交并形成交点，当直线与轮廓线相交后，取直线与线条相交的点中最边缘的两个点，边缘点取方向135°直线参见公式(3‑2)，其它三种直线情况参见公式(3‑3)，式中X表示所有相交点中x坐标值的集合，Y表示所有相交点中y坐标的集合，P1，P2为取得的两个边缘点；每个方向的直线按照一定的距离均匀的经过切面，得到一系列的边缘点，分别提取并合并每个切割方向的边缘点得到四个点集；P1x＝min(X),P1y＝max(Y)；P2x＝max(X),P2y＝min(Y)      (3‑2)P1x＝min(X),P1y＝min(Y)；P2x＝max(X),P2y＝max(Y)       (3‑3)得到四个点集后需要对点集进行相互的分析对比与合并，以最终得到只属于边界结构的点，采用的合并策略为：若一个点可作为最终结果中的轮廓点，当且仅当在另外三个点集中至少存在一个与该点的距离小于某个设定阈值的点；经过筛选合并处理，最终结果中的点是从两个至少相差45°的方向都可以观察到的点，是属于表面结构的点，阈值的大小决定了最大允许的内陷结构深度；经过这一步的提取操作，得到的最终结果的点都是三维重建结果表面上的点。