[发明专利]基于图像变形技术的骨折线地图绘制方法

说明书

本发明公开了一种基于图像变形技术的骨折线地图绘制方法，包括对输入的骨折CT数据进行预处理；对预处理图像提取外轮廓、完成骨折块的划分、骨折线的提取以及外轮廓特征点的确定；根据特征点进行三角剖分生成三角网络并调节图像区域；遍历整个三角形网络并对每个三角形进行分开调整和缩放调整；将个异性的骨骼样本在保证内部骨折线特征不变的情况下基于外轮廓进行图像变形，从而统一到标准骨骼模版，完成骨折线地图的绘制。本发明能够快速绘制出骨折线地图，而且靠性高，准确性好。

技术领域

本发明属于图像处理领域，具体涉及一种基于图像变形技术的骨折线地图绘制方法。

背景技术

骨折损伤作为最常见的骨骼损伤，其主要原因是外力对骨骼造成了高能量损伤，生理表现为骨折、骨裂等。骨折发生后，如果诊疗或者护理不当，极易引起诸多并发症。各部位的骨折形态与临床的治疗效果有着密切的关系。因此，骨折线地图能够提供一个综合、直观的骨折特征描述。骨折线地图描绘技术是通过计算机影像模拟，将多个病例的骨折线叠加于一个骨骼模型上，从而对骨折形态进行再显示的方法。其特点是可以将某一骨折的“大数据”直观地展现出来，包括骨折线起止、走向、分布、骨折类型、粉碎程度及关节面缺损等信息，使人们对骨折的整体形态有更加直观、立体的认识，从而为医生提供更丰富的信息。

目前，常用的骨折线地图绘制方法，依旧是人工手绘方式：具有丰富的医生，利用图像处理软件(比如Photoshop)针对每一张图片进行逐张处理，并一一叠加至标准模板，从而得到对应的骨折线地图。但是，明显的，目前的手工处理和绘制方法，费时费力，而且过程繁复复杂，而且极其依赖处理者的人工经验，一致性较差。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可靠性高、准确性好、速度快且效果好的基于图像变形技术的骨折线地图绘制方法。

本发明提供的这种基于图像变形技术的骨折线地图绘制方法，包括如下步骤：

S1.对输入的骨折CT数据进行预处理，从而得到预处理图像；

S2.针对步骤S1获取的预处理图像，提取外轮廓、完成骨折块的划分、骨折线的提取以及外轮廓特征点的确定；

S3.根据步骤S2获取的特征点进行三角剖分，生成三角网络，并进行图像区域调节；

S4.遍历步骤S3得到的整个三角形网络，对每个三角形进行分开调整和缩放调整；

S5.将个异性的骨骼样本在保证内部骨折线特征不变的情况下，基于外轮廓进行图像变形，从而统一到标准骨骼模版，完成骨折线地图的绘制。

步骤S1所述的对输入的骨折CT数据进行预处理，从而得到预处理图像，具体为对输入的CT数据进行建模、复位、渲染并转化为二维图像，从而提取出外轮廓与骨折线特征。

步骤S2所述的针对步骤S1获取的预处理图像，提取外轮廓、完成骨折块的划分、骨折线的提取以及外轮廓特征点的确定，具体为在图像上利用边缘检测算法提取出外轮廓，然后采用聚类算法完成骨折块的划分和骨折线的提取，最后采用正弦函数采样算法对外轮廓进行采样从而确定特征点。

在外轮廓提取和骨折线提取时，先采用Canny算子提取边缘轮廓，然后采用主成分分析法对线条进行平滑。

步骤S3所述的根据步骤S2获取的特征点进行三角剖分，生成三角网络，并进行图像区域调节，具体为采用Delaunay三角剖分法，基于步骤S2中采样得到的特征点，进行三角剖分，生成三角网络，并手动调节变形图像部分区域，从而解决在建模复位过程中局部失真的问题。

所述的手动调节变形图像部分区域，具体为采用最小二乘法衡量单个三角形某个顶点变形前和变形后的误差，并利用三角形局部相对坐标保证变形前后的相似性。