[发明专利]一种用于生物支架面曝光快速成形的数字掩膜生成方法

摘要

本发明公开了一种用于生物支架面曝光快速成形的数字掩膜生成方法。该方法首先建立用于填充支架内部的代表性结构单元库，单元库以单色位图集合的形式存在；然后根据患者待修复组织的曲面的几何拓扑信息，从单元库选择合适的代表性结构单元；其次应用图像处理技术，用结构单元对曲面轮廓进行参数化填充和装配。最后，将同性质的填充和装配操作由单层扩展至多层，生成用于面曝光成形的数字掩膜。本发明所建立的结构单元库能够独立于任何商用CAD建模软件，能够在不建立生物支架复杂三维模型的前提下直接生成数字掩膜，有效避开切片过程消耗大量时间的算法或操作，降低对计算机硬件性能的要求，能够在不损失精度的同时提高效率。

主权项

一种用于生物支架面曝光快速成形的数字掩膜生成方法，其特征在于包括如下步骤：步骤A：应用SolidWorks设计生物支架的代表性结构单元，并建立相应的B‑Reps三维模型；对结构单元的三维B‑Reps按特定层厚d切片，得到n张单色位图的集合，截取每张位图中的最小单元及其拓扑结构，存入单元库；其中，d是切片层厚；n是层厚d对应的切片数；步骤B：应用CT/MRI图像扫描获得患者待修复组织的曲面图形，根据曲面图形的几何拓扑信息，从单元库选择一个代表性结构单元；步骤C：在MATLAB中，应用图像处理的空间几何变化和图像形态学“腐蚀”原理，对代表性结构单元进行放大或缩小，线性阵列或圆周阵列，旋转，平移操作，实现代表性结构单元对曲面轮廓的参数化填充和装配；步骤D：将步骤C中同性质的填充和装配操作应用于多层轮廓，生成用于面曝光成形的数字掩膜集合。