用于提取三维结肠曲面的中轴线的方法、设备和存储介质

本申请一般涉及图像处理。更具体地，本申请涉及一种用于提取三维结肠曲面的中轴线的方法、设备和计算机可读存储介质。

背景技术：

1、结肠曲面的中轴线可以应用于辅助两个结肠的曲面配准，也可以用于模拟结肠内窥镜的虚拟导航，其可作为结肠内窥镜是漫游路径，从而有助于分析结肠疾病问题，由此提取结肠曲面的中轴线是有必要的。

2、目前，常用的提取结肠曲面的中轴线的方法为距离场方法和骨架化方法等。然而，距离场方法和骨架化方法均是在三维空间上对结肠曲面进行计算处理，以提取结肠曲面的中轴线，这不仅存在较高的计算复杂度，也会使得计算速度较慢，从而导致提取结肠曲面的中轴线的效率较低。

3、有鉴于此，亟需提供一种用于提取三维结肠曲面的中轴线的方案，以便降低计算复杂度，提升计算速度，从而高效地提取三维结肠曲面的中轴线。

技术实现思路

1、为了至少解决如上所提到的一个或多个技术问题，本申请在多个方面中提出了用于提取三维结肠曲面的中轴线的方案。

2、在第一方面中，本申请提供一种用于提取三维结肠曲面的中轴线的方法，包括：获取待进行提取中轴线的原始三维结肠曲面；对所述原始三维结肠曲面进行参数化，以将所述原始三维结肠曲面映射至矩形域；在所述矩形域内采集多组目标点并确定每组目标点在所述原始三维结肠曲面上的对应点；根据所述每组目标点的对应点计算中轴线点；以及将中轴线点进行连接，以提取所述原始三维结肠曲面的中轴线。

3、在一个实施例中，其中通过以下操作采集所述多组目标点：确定所述矩形域的四个角点；以及在所述四个角点内分别沿所述矩形域的横向和纵向均匀采集多个顶点，以形成所述多组目标点。

4、在另一个实施例中，其中所述四个角点包括所述矩形域的左上角顶点、左下角顶点、右上角顶点和右下角顶点。

5、在又一个实施例中，其中通过以下操作确定每组目标点在所述原始三维结肠曲面上的对应点：从所述每组目标点中的选取每组的多个纵向采样点；以及确定每组多个纵向采样点在所述原始三维结肠曲面上的对应点。

6、在又一个实施例中，其中通过以下操作确定每组多个纵向采样点在所述原始三维结肠曲面上的对应点：根据所述每组多个纵向采样点在所述矩形域内的位置信息计算其在所述原始三维结肠曲面上的位置，以确定所述每组多个纵向采样点的对应点。

7、在又一个实施例中，其中所述矩形域内包含由所述原始三维结肠曲面映射至所述矩形域的三角网格，所述三角网络包含多个三角形，并且根据所述每组多个纵向采样点在所述矩形域内的位置信息计算其在所述原始三维结肠曲面上的位置包括：根据所述每组多个纵向采样点在所述矩形域内的位置信息确定其所在的三角形；以及基于所述三角形位于所述矩形域内的平面坐标和位于所述原始三维结肠曲面上的空间坐标确定所述每组多个纵向采样点在所述原始三维结肠曲面上的位置。

8、在又一个实施例中，其中基于所述三角形位于所述矩形域内的平面坐标和位于所述原始三维结肠曲面上的空间坐标确定所述每组多个纵向采样点在所述原始三维结肠曲面上的位置包括：基于所述三角形位于所述矩形域内的三个顶点坐标计算所述每组多个纵向采样点的插值系数；以及根据所述插值系数和所述三角形位于所述原始三维结肠曲面上的空间坐标确定所述每组多个纵向采样点位于所述原始三维结肠曲面上的空间坐标，以确定所述每组多个纵向采样点在所述原始三维结肠曲面上的位置。

9、在又一个实施例中，其中根据所述每组目标点的对应点计算中轴线点包括：根据所述每组多个纵向采样点的对应点计算坐标均值，以获得对应的中轴线点。

10、在第二方面中，本申请提供一种用于提取三维结肠曲面的中轴线的设备，包括：处理器；以及存储器，其中存储有用于提取三维结肠曲面的中轴线的程序指令，当所述程序指令由所述处理器执行时，使得所述设备实现前述第一方面中的多个实施例。

11、在第三方面中，本申请提供一种计算机可读存储介质，其上存储有用于提取三维结肠曲面的中轴线的计算机可读指令，该计算机可读指令被一个或多个处理器执行时，实现前述第一方面中的多个实施例。

12、通过如上所提供的提取三维结肠曲面的中轴线的方案，本申请实施例通过将原始三维结肠曲面进行参数化至矩形域，即将原始三维结肠曲面由三维空间映射至二维空间，通过在二维空间内采集目标点计算中轴线点，通过将中轴线点进行连接获得所述原始三维结肠曲面的中轴线。基于此，可以极大地降低计算复杂度，提升计算速度，从而提高提取三维结肠曲面的中轴线的效率。

技术特征：

1.一种用于提取三维结肠曲面的中轴线的方法，其特征在于，包括：

2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，其中通过以下操作采集所述多组目标点：

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，其中所述四个角点包括所述矩形域的左上角顶点、左下角顶点、右上角顶点和右下角顶点。

4. 根据权利要求2所述的方法，其特征在于，其中通过以下操作确定每组目标点在所述原始三维结肠曲面上的对应点：

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，其中通过以下操作确定每组多个纵向采样点在所述原始三维结肠曲面上的对应点：

6. 根据权利要求5所述的方法，其特征在于，其中所述矩形域内包含由所述原始三维结肠曲面映射至所述矩形域的三角网格，所述三角网络包含多个三角形，并且根据所述每组多个纵向采样点在所述矩形域内的位置信息计算其在所述原始三维结肠曲面上的位置包括：

7. 根据权利要求6所述的方法，其特征在于，其中基于所述三角形位于所述矩形域内的平面坐标和位于所述原始三维结肠曲面上的空间坐标确定所述每组多个纵向采样点在所述原始三维结肠曲面上的位置包括：

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，其中根据所述每组目标点的对应点计算中轴线点包括：

9. 一种用于提取三维结肠曲面的中轴线的设备，其特征在于，包括：

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，其上存储有用于提取三维结肠曲面的中轴线的计算机可读指令，该计算机可读指令被一个或多个处理器执行时，实现如权利要求1-8任意一项所述的方法。

技术总结
本申请公开了一种用于提取三维结肠曲面的中轴线的方法、设备和存储介质。所述方法包括：获取待进行提取中轴线的原始三维结肠曲面；对所述原始三维结肠曲面进行参数化，以将所述原始三维结肠曲面映射至矩形域；在所述矩形域内采集多组目标点并确定每组目标点在所述原始三维结肠曲面上的对应点；根据所述每组目标点的对应点计算中轴线点；以及将中轴线点进行连接，以提取所述原始三维结肠曲面的中轴线。利用本申请的方案，可以降低计算复杂度，提升计算速度，从而高效地提取三维结肠曲面的中轴线。

技术研发人员：王振常,雷娜,陈伟,任玉雪,杨正汉,杨大为,许丽雪,张婷婷,涂颜帅,吴伯阳
受保护的技术使用者：首都医科大学附属北京友谊医院
技术研发日：
技术公布日：2024/5/16