[发明专利]肋骨展开装置及方法

权利要求书

1.一种肋骨展开装置，其特征在于包括：

第一获取模块，配置为基于预先获取的肋骨中心线获取所述肋骨中心线上每个特定点对应的第一特定平面；

极坐标变换模块，配置为基于所述肋骨中心线上的特定点对相应的第一特定平面进行极坐标变换得到第二特定平面；

第二获取模块，配置为获取所述第二特定平面中每个特定角度对应的像素值最大的像素点，连接所述像素点与相应的特定点，得到每个特定角度对应的展开线条；

拼接模块，配置为将所述第二特定平面中所有的特定角度对应的展开线条拼接得到肋骨展开图像；

其中，某个所述特定点对应的第一特定平面是经过所述某个特定点且与所述肋骨中心线在该特定点的切线方向垂直的平面，所述特定角度的角度值取决于基于所述某个特定点对所述第一特定平面进行极坐标变换后得到的极角范围；

所述第一获取模块进一步配置为执行如下操作：

获取多张包含肋骨和脊柱的目标图像中所述肋骨在二维平面的投影区域，计算每个所述投影区域的重心；

根据所述每个投影区域的重心确定相应目标图像中脊柱的二维坐标；

根据多个所述脊柱的二维坐标和每个所述肋骨中心线的两个端点，确定所述每个肋骨中心线的起点，并且根据所述每个肋骨中心线对应肋骨的重心和相应脊柱的二维坐标确定所述每个肋骨中心线的方向；

其中，所述多张目标图像是在三维空间中Z轴方向上相邻的多个横状位视图图像，某个肋骨中心线的方向是所述某个肋骨中心线位于所述脊柱的左侧或右侧；

所述第一获取模块还配置为执行如下操作：

根据所述每个肋骨中心线的起点和预设的步长均匀选取所述每个肋骨中心线上的点，计算当前在所述肋骨中心线上选取的点与其相邻点的欧式距离，若所述欧式距离大于等于预设距离阈值，则将当前选取的点作为特定点，否则舍弃该点。

2.根据权利要求1所述的肋骨展开装置，其特征在于，所述第一获取模块还配置为执行如下操作：

根据任意两个所述脊柱在三维空间的Y轴坐标，获取所述任意两个脊柱在所述三维空间中Y轴的对应点；

计算所述肋骨中心线的一个所述端点与所述任意两个脊柱中一个脊柱的对应点之间的欧式距离，以及计算所述肋骨中心线的另一个所述端点与所述任意两个脊柱中另一个脊柱的对应点之间的欧式距离；

将最小欧式距离对应的端点作为所述肋骨中心线的起点。

3.根据权利要求1-2中任一项所述的肋骨展开装置，其特征在于，所述肋骨展开装置还包括肋骨匹配/展开模块，所述肋骨匹配/展开模块进一步配置为执行如下操作：

根据利用所述拼接模块预先获取的多个肋骨展开图像中每根肋骨在三维空间的Z轴坐标，对位于脊柱两侧的肋骨分别进行排序；

获取所述每个肋骨展开图像中肋骨的体积和重心；

根据每根肋骨的体积和重心并基于预设的肋骨匹配方法对所述位于脊柱两侧的肋骨进行匹配；

根据所述肋骨在脊柱两侧的排列顺序和匹配结果，对所述多个肋骨展开图像进行拼接得到完整的肋骨展开图像。

4.根据权利要求3所述的肋骨展开装置，其特征在于，所述肋骨匹配/展开模块还配置为执行如下操作：

按照下式所示的肋骨匹配方法对所述位于脊柱两侧的肋骨进行匹配：

S[i,0]＝0,i≥0

S[0,j]＝0,j≥0

s(v0,v1)＝min(v0,v1)*30/(30+dist(c0,c1))

其中，L[i-1]表示位于脊柱左侧的第i-1根肋骨，R[j-1]表示位于脊柱右侧的第j-1根肋骨，s[i-1,j-1]表示所述第i-1根肋骨与第j-1根肋骨的匹配得分，v0和v1分别表示所述第i-1根肋骨和所述第j-1根肋骨的体积，c0和c1分别表示所述第i-1根肋骨和所述第j-1根肋骨的重心，dist表示欧式距离计算函数。