[发明专利]一种基于图像分割的数字体积相关算法中边界处理方法

摘要

本发明公开了一种基于图像分割的数字体积相关算法中边界处理方法，该方法首先区分感兴趣区域和背景区域，然后对要进行DVC计算的其中一套三维图像进行图像分割，分割为感兴趣区域(VOI)和背景(BG)两部分，在进行DVC计算时只计算VOI内的计算点的位移和应变；计算位移时，子体块间的相关性匹配仅仅针对VOI部分，计算应变时，只利用VOI内的位移点来求解应变。此外，本发明通过区分子体块还有应变计算窗口内的连通域个数，只利用子体块或者应变计算窗口内的主连通域去计算位移和应变，进一步提高了处理复杂轮廓或者边界时计算的准确性。本发明方法可以使DVC计算的范围更贴近材料的内外轮廓。

主权项

1.一种基于图像分割的数字体积相关算法中边界处理方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1，选取数字图像分割方法，对要进行DVC计算的其中一套三维图像进行图像分割，分割为感兴趣区域和背景区域两部分；步骤2，根据步骤1中图像分割的结果，区分DVC计算时的有效体素点和无效体素点：感兴趣区域内为有效体素点，背景区域内为无效体素点，将背景区域内的无效体素点的灰度值标记为特殊值a，a为能和图像内其它已有灰度值区分开来的一个数值；步骤3，用步骤2中标记的三维图像和另外一套没有标记处理的三维图像作为DVC的输入，进行全场位移计算，DVC全场计算是针对每个子体块的相关计算，在对每个子体块的计算之前，需要先判断：如果在标记三维图像中计算点的灰度值为特殊值a，则跳过对此点的计算，并将其位移值标记为特殊值b并保存，b为能和位移场内其它已有位移值区分开来的一个数值，如果在标记三维图像中计算点的灰度值不为特殊值a，则执行如下操作：(1).根据标记三维图像中每个子体块中标记点坐标的信息，将非标记三维图像子体块中对应点也标记为特殊值a；(2).分别对两套三维图像的对应子体块中的感兴趣区域VOI进行贴标签操作，并比较两个子体块中连通域的个数：若两者相等且等于1，说明只有一个连通域，则直接进行相关性计算并保存；若存在多个连通域的情况，则先分别将两个子体块内不等于子体块中心点标签值的体素点的灰度值置为0，然后进行相关性计算并保存；步骤4，利用步骤3得到的位移场数据计算应变场，如果应变计算点的位移值为特殊值b，则将该点的应变值标记为特殊值c并保存，c为能和应变场内其它已有应变值区分开来的一个数值，否则执行以下操作，最终得到应变场数据：(3).将位移场中的应变计算窗口还原到步骤1中的三维图像中，根据标记三维图像中窗口图像的标记点坐标信息，将非标记三维图像中窗口图像的对应点标记为特殊值a；(4).对两个窗口图像中的感兴趣区域进行贴标签操作，并比较两者连通域个数，若两者均只有一个连通域，则在位移场内先将窗口内的标记位移点去除，然后进行应变计算并保存；若存在多个连通域的情况，则在位移场内先将窗口内的标记位移点去除，再确定标签值不等于窗口图像中心点标签值的区域，然后将这些区域对应的位移点去除，最后进行应变计算并保存。