[发明专利]基于最短路径方式的骨骼模型轮廓曲线的平铺生成方法

权利要求书

1.一种基于最短路径方式的骨骼模型轮廓曲线的平铺生成方法，用于通过一组平行的骨骼切片生成三维曲面模型，其特征在于，包括如下步骤：

扫描图像分割步骤，构成为用于对骨骼的扫描图像进行分割操作，获得多组平行的骨骼切片图像；

切片轮廓点提取步骤，构成为基于每层骨骼切片图像提取切片轮廓及各切片轮廓上的点；

归一化处理步骤，构成为能够对任一层骨骼切片图像的切片轮廓基于该切片轮廓的中心坐标位置与半径进行归一化处理；和

基于最小面积法的平铺处理步骤，构成为能够在所述归一化处理步骤之后，搜索每一对相邻的切片轮廓之间的两个最近点作为三角剖分的起点和平铺图形的第一个节点P（0，0），并确定基于所述一对相邻的切片轮廓上的对应点的所有节点之间的最小路径。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

通过对骨骼的CT扫描图像进行分割操作，获得所述平行的骨骼切片图像。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

在所述归一化处理步骤中，针对所有层的骨骼切片图像的切片轮廓进行归一化处理。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

通过基于神经网络的分类器或预定阈值来识别需要进行归一化处理的变形程度大的骨骼切片图像，并仅对所述变形程度大的骨骼切片图像进行归一化处理。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

在所述归一化处理步骤中，还包括如下子步骤：

S01：计算所述切片轮廓的中心点坐标；

S02：通过将该中心点坐标移动到坐标原点（0，0）作为中心点而移动所述切片轮廓；

S03：定义包围所述切片轮廓的矩形窗口；

S04：基于该矩形窗口的长度和宽度作为所述半径，对所述切片轮廓的坐标按如下比例缩放：

，式（1），

其中，X及Y为归一化处理前的形成轮廓的每个点的坐标值，X’及Y’是归一化处理后该点的新的坐标值，为归一化处理前的轮廓的中心点坐标，Δx，Δy为对应于该矩形窗口的长度和宽度的该轮廓的长和高。

6.一种计算机辅助手术系统，包括用于生成骨骼模型的计算机，该计算机能够执行程序以实现权利要求1至5中任一项所述的方法的步骤。

7.一种骨骼手术系统，包括以下各装置：

扫描图像分割单元，构成为用于对骨骼的扫描图像进行分割操作，获得多组平行的骨骼切片图像；

切片轮廓点提取单元，构成为基于每层骨骼切片图像提取切片轮廓及各切片轮廓上的点；

归一化处理单元，构成为能够对任一层骨骼切片图像的切片轮廓基于该切片轮廓的中心坐标位置与半径进行归一化处理；和

基于最小面积法的平铺处理单元，构成为能够搜索每对相邻的切片轮廓之间的两个最近点作为三角剖分的起点和平铺图形的第一个节点P（0，0），并确定该对相邻的切片轮廓上的所有对应点之间的最小路径。

8.一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，所述计算机程序用于执行权利要求1至5中任一项所述的方法的步骤。

9.一种电子设备，包括：处理器和用于存储所述处理器可执行指令的存储器，所述处理器用于从所述存储器中读取所述可执行指令，并执行所述指令以实现权利要求1至5中任一项所述的方法的步骤或者作为权利要求6或7所述的手术系统发挥功能。

10.一种计算机程序产品，包括计算机程序，其特征在于，该程序被计算机执行时实现权利要求1至5中任一项所述的方法的步骤或者作为权利要求6或7所述的手术系统发挥功能。