[发明专利]轮廓三角测量系统和方法

权利要求书

1.一种从多个轮廓线中重构对象的表面形状的方法，包括：

通过扫描该对象获得扫描数据以及分割该扫描数据来获得多个轮廓线；

将多个点分配给从所分割的扫描数据获得的多个轮廓线中的每一个，其中每个轮廓线是封闭的并且不与其它轮廓线相交；

对两个位置相邻的轮廓线上的相应点执行第一三角测量方案，以确定与这两个位置相邻的轮廓线相对应的该对象的一部分的第一表面形状；

检查该第一表面形状以确定第一表面形状是否出错；

如果该第一表面形状没有出错，则输出按照第一三角测量方案确定的该对象的该部分的第一表面形状，作为该对象的该部分的重构表面形状；以及

如果第一表面形状出错，

则对这两个位置相邻的轮廓线上的相应点执行第二三角测量方案，以确定与这两个位置相邻的轮廓线相对应的该对象的该部分的第二表面形状；以及

输出按照第二三角测量方案确定的该对象的该部分的第二表面形状，作为该对象的该部分的重构表面形状。

2.如权利要求1所述的方法，其中第一三角测量方案是最短距离方案，以及其中第二三角测量方案是最接近定向方案。

3.如权利要求1所述的方法，其中扫描步骤是通过执行对象的CT扫描来完成的。

4.如权利要求1所述的方法，其中对象包括患者的骨骼结构。

5.如权利要求1所述的方法，还包括：

对多个轮廓线中的每两个位置相邻的轮廓线上的相应点执行第一三角测量方案、或者第二三角测量方案、或者上述方案两者，以获得该对象的完整重构表面形状。

6.如权利要求1所述的方法，其中，第一三角测量方案和第二三角测量方案之一包括最短距离三角测量方案，该最短距离三角测量方案包括：

a)对于第一轮廓线上的每个点，确定第二轮廓线上与第一轮廓线上该点最接近的点；

b)将三角形的第一条边设置为连接第二轮廓线上与第一轮廓线上该点最接近的点的线段；

c)比较从第二轮廓线上的点到第一轮廓线上相邻于第一轮廓线上该点的相邻点的第一距离与从第二轮廓线上的相邻点到第一轮廓线上该点的第二距离；

d)基于该比较步骤，将三角形的第二条边设置为连接第一和第二距离中的较短者的线段，以及将三角形的第三条边设置为连接第一轮廓线上该点与相邻点的线段，或者设置为连接第二轮廓线上的点与相邻点的线段；以及

e)通过在第一轮廓线上或者在第二轮廓线上以顺时针方向或者以逆时针方向移至下一个点，重复步骤a)至d)，直至第一和第二轮廓线上的所有点已被连接至第一和第二轮廓线中的另一轮廓线上的另一点为止。

7.如权利要求1所述的方法，其中第一三角测量方案和第二三角测量方案之一包括最接近定向三角测量方案，该最接近定向三角测量方案包括：

a)对于第一轮廓线上的每个点，确定第一轮廓线上该点到第二轮廓线上的每个轮廓点的质心向量的定向；

b)确定第一轮廓线上该点的质心向量到第二轮廓线上的点的质心向量的最接近定向；

c)重复步骤a)和b)直至第一轮廓线上所有点的最接近定向已被确定；

d)将三角形的第一条边设置为连接第二轮廓线上对第一轮廓线上该点具有最接近定向的点的线段；

e)比较从第二轮廓线上的点到第一轮廓线上相邻于第一轮廓线上该点的相邻点的第一定向与从第二轮廓线上的相邻点到第一轮廓线上该点的第二定向；

f)基于该比较步骤，将三角形的第二条边设置为连接第一和第二定向中的最接近定向的线段，以及将三角形的第三条边设置为连接第一轮廓线上该点与相邻点的线段，或者设置为连接第二轮廓线上的点与相邻点的线段；以及

g)通过在第一轮廓线上或者在第二轮廓线上以顺时针方向或者以逆时针方向移至下一个点，重复步骤d)至f)，直至第一和第二轮廓线上的所有点已被连接至第一和第二轮廓线中的另一轮廓线上的另一点为止。