[发明专利]一种利用模板对粉碎性骨折三维模型进行拼接的方法

摘要

本发明提供一种利用模板对粉碎性骨折三维模型进行拼接的方法，包括了四个步骤：首先对粉碎性骨折患者的CT数据进行重建和预处理，将不同的组织进行分割，并填补镂空部分，重建出碎片和模板的三维模型；然后通过对碎片的几何特征进行分析，在每块碎片以及模板上提取特征点；接着为每个特征点计算描述子；最后匹配特征，实现碎片的自动拼接，从而复原破碎的骨头。本发明可自动拼接粉碎骨折CT重建出的三维模型碎片，而且具有较高的准确度和临床参考价值。

主权项

1.一种利用模板对粉碎性骨折三维模型进行拼接的方法，其特征在于，包括如下步骤：第一步，模型的重建和预处理，利用医学处理软件MIMICS，将CT扫描的数据进行预处理，所述预处理包括：阈值分割进行背景分离，区域生长法进行提取，去噪和简化；第二步，提取特征点，在匹配之前先采用ISS(Intrinsic Shape Signatures，内部形状特征描述子)分别对第一步重建出的每一个碎骨模型提取出局部特征明显的点，以此作为特征点，这样可以减少匹配的复杂度，所述提取特征点的过程包括：定义局部坐标系，计算模型每个顶点的权值，构建每个点的协方差矩阵，计算特征值，提取特征点；第三步，计算描述子，对第二步中提取出来的每个模型上的每个特征点计算SHOT(Signature of Histograms of OrienTations，方向直方图描述子)作为特征描述子，体现以特征点周围的局部结构，所述计算特征描述子的过程包括：建立局部参考系，统计直方图特征；第四步，模板匹配，分别对每个粉碎性骨折重建出的碎片模型和模板的特征描述子进行匹配，将每个碎骨模型均对齐到模板上，从而完成拼接；所述模板匹配的过程包括：构建匹配集合，对匹配集合进行筛选，计算并应用变换矩阵。