CN114418992B 一种交互式2d与3d医学图像配准参数自动生成方法 （安徽大学）

一种交互式2D与3D医学图像配准参数自动本发明涉及一种交互式2D与3D医学图像配映射、实时映射后的图像与待配准的X光图像对制在窗口上的图像质量与需要配准的X光图像质量的差异，可以较高质量的完成两幅图像的对2所述在窗口上实现三维模型渲染重建、对三维模型进行二维映射所述利用arcball算法设计三维模型的旋转交互方式包括为定义的三维坐标，AdjustWidth为宽度的缩放因子，AdjustHeight为长度的缩放因子；AdjustWidth＝1.0f/((NewWidNewWidth和NewHeight为二维窗口的宽度和高AdjustHeight＝1.0f/((NewHeig1242)通过映射公式把窗口两点的坐标单位化为半球面上的两点，如果二维窗口坐标不在以窗口中心为圆心的单位半球上时，则将二维坐标缩放到半球上，缩放因子设定为坐标pt.y算出Z方向坐标pt.z,计算公式为pt.z＝FuncSqrt(1.0f-length),其中length=个四元数运算的结果就是它们旋转组合的结果，这样旋转组合操作采用四元数叉乘来表1245)调用相应函数将之前计算的叉积和点积以四元数的形式保存起来，两个旋转的31246)四元数转换成旋转矩阵，公式为TM14)拖动鼠标实现三维模型与二维图像的对齐从而获得合适的配准参数：利用鼠标交2.根据权利要求1所述的一种交互式2D与3D医学图像配准参数自动生成方法，其特征22)for循环遍历所有切片数据，利用C++的sprintf23)利用C++的fread_s函数读取二进制bin25)通过读取的二进制文件信息加载三维体3.根据权利要求1所述的一种交互式2D与3D医学图像配准参数自动生成方法，其特征32)进行三维纹理映射，映射函数的参数为每个二维切片图像的宽度高度以及数据的44.根据权利要求1所述的一种交互式2D与3D医学图像配准参数自动生成方法，其特征41)通过基于最大密度投影的原理，对光线投射算法进行修改从而实现最大密度投影42)利用OpenGL的GetUniformLocation函数获取最大密度投影着色器中最大密度值的43)将体数据在空间中的位置参数通过对应的位置标签一一载入，随后加载三维纹理5.根据权利要求1所述的一种交互式2D与3D医学图像配准参数自动生成方法，其特征52)调用QT的QPointF函数计算两个二维窗口坐标之间在X轴方向和Y轴方向之间的差53)调用QT的鼠标滚轮机制控制模型在Z轴上的平移变换效果，当鼠标滚轮向上滑动54)模型在X轴方向、Y轴方向以及Z轴方向上的6.根据权利要求1所述的一种交互式2D与3D医学图像配准参数自动生成方法，其特征61)将保存旋转信息的四元数转换成旋转矩阵，将保存平移信息的向量转换成平移矩64)设置投影矩阵，对物体模型进行投影变换，将物体从视点坐标系转化到裁剪坐标5样的信息准确地融合到同一图像中，使医生更方便更精确地从各个角度观察病灶和结构。征的配准，线段是图像中另一个易于提取的特征。Hough变换是提取图像中直线的有效方法。Hough变换可以将原始图像中给定形状的曲线或直线变换得到变换空间域的一个点位度处理的配准方法主要有：一类是通过图像灰度直接计算出代表性的比例和方向等要素；6布的原理计算出两幅图像的质心和主轴，再通过平移和旋转等变换是两幅图像达到配准。[0013]13)载入待配准的二维图像以二维纹理的形式绘制在窗口上：读取相应的二维图[0014]14)拖动鼠标实现三维模型与二维图像的对齐从而获得合适的配准参数：利用鼠[0016]21)将三维图像数据处理成适用于OpenGL渲染管线的数据：针对输入的若干个三[0017]22)将数据加载到实时渲染绘制的管线中：将二进制数据通过OpenGL的相应函数[0018]23)二维窗口的绘制：利用最大密度投影算法将相应的三维CT图像进行投影从而7[0020]25)设置鼠标平移三维模型的交互方式：通过QT的窗口坐标计算以及鼠标交互设[0030]42)进行三维纹理映射，映射函数的参数为每个二维切片图像的宽度高度以及数[0035]51)通过基于最大密度投影的原理，对光线投射算法进行修改从而实现最大密度[0036]52)利用OpenGL的GetUniformLocation函数获取最大密度投影着色器中最大密度[0037]53)将体数据在空间中的位置参数通过对应的位置标签一一载入，随后加载三维8把二维窗口坐标的范围调整到[-1..中pt为定义的三维坐标，AdjustWidth为宽度的缩放因子，AdjustHeight为长度的缩放因[0042]62)通过映射公式把窗口两点的坐标单位化为半球面上的两点，如果二维窗口坐坐标pt.y算出Z方向坐标pt.z,计算公式为pt.z＝[0045]65)调用相应函数将之前计算的叉积和点积以四元数的形式保存起来，两个旋转[0051]72)调用QT的QPointF函数计算两个二维窗口坐标之间在X轴方向和Y轴方向之间[0055]81)将保存旋转信息的四元数转换成旋转矩阵，将保存平移信息的向量转换成平9合考虑了三维体数据在经过最大密度投影后，绘制在窗口上的图像质量与需要配准的X光[0075](1)将三维图像数据处理成适用于OpenGL渲染管线的数据：针对输入的若干个三[0083]B2)进行三维纹理映射，映射函数的参数为每个二维切片图像的宽度高度以及数[0087](3)二维窗口的绘制：利用最大密度投影算法将相应的三维CT图像进行投影从而[0089]C1)通过基于最大密度投影的原理，对光线投射算法进行修改从而实现最大密度[0090]C2)利用OpenGL的GetUniformLocation函数获取最大密度投影着色器中最大密度[0091]C3)将体数据在空间中的位置参数通过对应的位置标签一一载入，随后加载三维把二维窗口坐标的范围调整到[-1...中pt为定义的三维坐标，AdjustWidth为宽度的缩放因子，AdjustHeight为长度的缩放因[0097]D2)通过映射公式把窗口两点的坐标单位化为半球面上的两点，如果二维窗口坐坐标pt.y算出Z方向坐标pt.z,计算公式为pt.z＝FuncSqrt(1.0f-length),其中length=[0100]D5)调用相应函数将之前计算的叉积和点积以四元数的形式保存起来，两个旋转[0104]四元数旋转能避免万向锁死锁，只需要一个4维的四元数就可以执行绕任意过原[0105](5)设置鼠标平移三维模型的交互方式：通过QT的窗口坐标计算以及鼠标交互设[0107]E2)调用QT的QPointF函数计算两个二维窗口坐标之间在X轴方向和Y轴方向之间[0111]F1)将保存旋转信息的四元数转换成旋转矩阵，将保存平移信息的向量转换成平三维髋关节CT图像经过三维纹理贴图绘制和最大密度投影绘制在窗口上，作为前景图像，之与背景X光图像在视觉观察下达到一定对齐效果，在图像中有显示到前景模型的右边轮利用本发明所述方法处理后，可以