[发明专利]基于视角的骨折线提取映射方法

权利要求书

1.一种基于视角的骨折线提取映射方法，包括如下步骤：

S1.获取复位后的骨折碎片作为输入，获取同种骨头类型的标准骨模板，并设定模型的缝隙宽度；

S2.确认视角位置和朝向，对步骤S1获取的骨折碎片进行渲染，从而得到深度缓冲和模板缓冲；

S3.根据步骤S2得到的模板缓冲确定骨折碎片的渲染区域及边界，并对骨折碎片的缝隙区域进行标记；

S4.对步骤S3得到的缝隙标记进行细化处理，得到缝隙线并进行平滑；

S5.将步骤S1获取的骨折碎片和步骤S4获取的缝隙线与步骤S1得到的标准骨模板进行配准，从而得到初步复位的骨折线；

S6.将步骤S5得到的初步复位的骨折线与步骤S1得到的标准骨模板分别进行映射和变换，从而得到最终的骨折线；具体为采用如下步骤得到最终的骨折线：

a.采用离散指数映射方法将步骤S5得到的初步复位的骨折线的采样点映射到参数空间中；

b.对标准骨模板的相同区域，同样采用离散指数映射方法映射到另一个参数空间；

c.将骨折线的中心点作为中介顶点，在标准骨模板上找到中介顶点的最近点，将步骤a得到的参数空间和步骤b得到的参数空间，通过中介顶点及对应的最近点进行参数空间变换，从而得到统一的参数空间；

d.在步骤c得到的统一的参数空间中，遍历骨折线各顶点的参数坐标，反求得到标准骨模板的对应顶点坐标，最后依照原骨折线的拓扑连接关系连接标准骨模板上对应顶点，从而得到最终的骨折线。

2.根据权利要求1所述的基于视角的骨折线提取映射方法，其特征在于步骤S1所述的获取复位后的骨折碎片作为输入，并获取同种骨头类型的标准骨模板，具体为获取两块复位后的骨折碎片作为输入；通过CT获取正常骨头的体数据，然后通过三维网格重建得到三维表面模型；同时对标准骨模板模型进行网格处理，从而保证标准骨模板模型具有单连通、光滑、均匀和无孔的特性。

3.根据权利要求2所述的基于视角的骨折线提取映射方法，其特征在于步骤S2所述的确认视角位置和朝向，对步骤S1获取的骨折碎片进行渲染，从而得到深度缓冲和模板缓冲，具体为通过人为观察，并结合旋转和平移操作确认视角位置和朝向；然后，根据确认的视角和朝向，渲染骨折碎片，并通过离屏渲染技术获得对应的深度缓冲和模板缓冲。

4.根据权利要求3所述的基于视角的骨折线提取映射方法，其特征在于所述的根据确认的视角和朝向，渲染骨折碎片，并通过离屏渲染技术获得对应的深度缓冲和模板缓冲，具体为对骨折碎片A、骨折碎片B和复位后的完整骨折碎片C分别进行渲染，从而得到深度缓冲和模板缓冲；然后利用复位后的完整骨折碎片C渲染后的深度缓冲作为基准，并在骨折碎片A和骨折碎片B的采样点中，进行如下操作：

若采样点的像素深度值减去完整骨折碎片C的像素深度后，对应的余值大于设定值，则剔除该采样点；

否则，则保留该采样点。

5.根据权利要求4所述的基于视角的骨折线提取映射方法，其特征在于步骤S3所述的根据步骤S2得到的模板缓冲确定骨折碎片的渲染区域及边界，并对骨折碎片的缝隙区域进行标记，具体为采用如下步骤进行标记：

A.将获取的尺寸较小的骨折碎片标记为P，尺寸较大的骨折碎片标记为Q；

B.空隙规则标记：在复位后的完整骨折碎片C中未被渲染的像素的领域内进行搜索，当领域同时包含骨折碎片P和骨折碎片Q的渲染像素时，确定该像素为空隙，并标记为缝隙；

C.边界规则标记：搜索骨折碎片P的渲染像素X，将骨折碎片Q中距离骨折碎片P的渲染像素X的距离小于设定值d的像素标记为缝隙，同时将骨折碎片P的渲染像素X中对应的像素标记为缝隙；

D.重叠规则标记：步骤C中，若在骨折碎片P的渲染像素X中，存在同时为骨折碎片Q的渲染像素的像素，则将该像素标记为缝隙。

6.根据权利要求5所述的基于视角的骨折线提取映射方法，其特征在于步骤S4所述的对步骤S3得到的缝隙标记进行细化处理，得到缝隙线并进行平滑，具体为采用图像细化算法对缝隙进行细化，然后对细化后的缝隙线的顶点进行加权平均，从而得到缝隙线的三维坐标。