專(zhuān)利名稱(chēng)：一種檢測(cè)噪音點(diǎn)的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種噪音點(diǎn)的檢測(cè)技術(shù)，尤其涉及一種應(yīng)用于人體內(nèi)腔三維標(biāo)測(cè) 過(guò)程中對(duì)噪音點(diǎn)的檢測(cè)方法和裝置。
背景技術(shù)：
房顫是一種源于心房的心律不齊，通常導(dǎo)致心房跳動(dòng)速度超過(guò)每分鐘300次。 在美國(guó)大約有220萬(wàn)房顫患者，2006年新增的房顫病例達(dá)到20萬(wàn)，我國(guó)房顫患者 在1000萬(wàn)以上。國(guó)內(nèi)有關(guān)數(shù)據(jù)表明，房顫患者發(fā)生中風(fēng)的幾率是正常人的6倍， 且房顫患者常感到心悸、胸悶、氣喘，生活質(zhì)量受到嚴(yán)重的影響。目前的肺靜脈隔 離技術(shù)在治療突發(fā)性房顫中取得了 85%的成功率。肺靜脈隔離術(shù)是指從腹股溝的大 靜脈插入一根有頭電極的導(dǎo)管達(dá)到左心房并在環(huán)肺靜脈處進(jìn)行射頻消融的微創(chuàng)治 療方法。醫(yī)生在進(jìn)行房顫手術(shù)時(shí)主要依賴(lài)于X光透視。X光透視的優(yōu)點(diǎn)是實(shí)時(shí)性好，至 少有15幀/秒以上的刷新速度；成像區(qū)域大，整個(gè)心臟區(qū)域都可以顯示；導(dǎo)管和導(dǎo) 絲等器械在X光下成像清晰。X光透視的缺點(diǎn)是只能提供二維平面圖像，沒(méi)有深度 信息，當(dāng)導(dǎo)管靜止時(shí)不易識(shí)別它的指向。近幾年來(lái)三維標(biāo)測(cè)技術(shù)在治療房顫中得到廣泛的應(yīng)用。三維標(biāo)測(cè)系統(tǒng)可以實(shí) 時(shí)跟蹤導(dǎo)管頭部的三維坐標(biāo)，通過(guò)導(dǎo)管頭部直接接觸心腔內(nèi)壁采集一些三維數(shù)據(jù)點(diǎn) 來(lái)構(gòu)建心腔的幾何模型。在手術(shù)中，構(gòu)建的心腔幾何模型和導(dǎo)管頭部位置一起顯示，配合電生理信號(hào) 的分析，可以幫助醫(yī)生對(duì)心律不齊的病灶進(jìn)行診斷。三維標(biāo)測(cè)技術(shù)可以有效地減少 手術(shù)時(shí)間，X光曝光時(shí)間，并提高手術(shù)成功率。為了能減少手術(shù)時(shí)間、依靠數(shù)量盡可能少的三維數(shù)據(jù)點(diǎn)來(lái)重建盡可能接近真 實(shí)心腔的三維表面，醫(yī)生在采集三維數(shù)據(jù)點(diǎn)時(shí)，往往會(huì)在心腔內(nèi)壁的各個(gè)部位盡可 能均勻地采點(diǎn)，即在采點(diǎn)的同時(shí)控制位于心腔內(nèi)壁的不同部位的單位面積內(nèi)采樣點(diǎn)的數(shù)量大致相等；如果數(shù)據(jù)點(diǎn)的數(shù)密度在整個(gè)心腔內(nèi)表面的不同區(qū)域大致相等，則 認(rèn)為采樣點(diǎn)分布均勻。心腔內(nèi)壁的三維數(shù)據(jù)點(diǎn)的采集精度在實(shí)際操作中不容易控制，主要有以下幾 個(gè)原因。由于心腔在不斷地運(yùn)動(dòng)而且病人本身患有心律不齊，即使通過(guò)門(mén)控力求在 心臟跳動(dòng)周期內(nèi)同一時(shí)刻取點(diǎn)也會(huì)產(chǎn)生偏差；有的點(diǎn)在采集的時(shí)刻并沒(méi)有保證導(dǎo)管 頭部完全貼壁，實(shí)際的采樣點(diǎn)在心腔內(nèi)部；當(dāng)導(dǎo)管貼壁時(shí)，如果觸壁力量大，會(huì)導(dǎo) 致心腔變形，實(shí)際的采樣點(diǎn)在心腔正常狀態(tài)的外部；定位系統(tǒng)的測(cè)量值有時(shí)也會(huì)有 誤差。這些存在偏差的采樣點(diǎn)被稱(chēng)為噪音點(diǎn)，使得構(gòu)建出的心腔幾何模型失真。由 此引入的噪聲主要反映為采樣點(diǎn)在徑向偏離真實(shí)的心腔表面，而切向的位置平移很 小，因此不改變采樣點(diǎn)的均勻分布性。當(dāng)操作者在檢査所采集的點(diǎn)云時(shí)，通過(guò)變換 不同的觀察角度，能夠很容易地發(fā)現(xiàn)位置明顯向外部偏離、孤立在外的采樣點(diǎn)，因 此，位于心腔正常狀態(tài)的外部的噪音點(diǎn)通常較易被識(shí)別并由操作者進(jìn)行人工刪除。 然而，位于心腔正常狀態(tài)的內(nèi)部的噪音點(diǎn)卻淹沒(méi)在密集的點(diǎn)云之中，無(wú)論從任何位 置及角度觀察都很難進(jìn)行人工識(shí)別和區(qū)分，因此，在采集三維數(shù)據(jù)點(diǎn)時(shí)，需要一種 通過(guò)計(jì)算機(jī)來(lái)自動(dòng)識(shí)別噪音點(diǎn)的方法，以指導(dǎo)手術(shù)人員刪除位于三維表面內(nèi)部的噪音點(diǎn)。在點(diǎn)集中識(shí)別噪音點(diǎn)在模式識(shí)別領(lǐng)域是一種聚類(lèi)的問(wèn)題，及將點(diǎn)集分為正常 采樣點(diǎn)和噪音點(diǎn)。局部噪音參數(shù)(L0F)是Breunig提出的衡量一個(gè)點(diǎn)噪音量的指 標(biāo)，并應(yīng)用于從激光測(cè)距儀產(chǎn)生的點(diǎn)集中檢測(cè)噪音點(diǎn)。該方法適用于均勻分布的采 樣點(diǎn)。在心腔三維標(biāo)測(cè)過(guò)程中，釆樣點(diǎn)無(wú)法保證均勻分布，某些采樣點(diǎn)離其他點(diǎn)較 遠(yuǎn)但仍然在腔壁上，如果用LOF會(huì)將這些點(diǎn)誤刪除。申請(qǐng)人在之前的專(zhuān)利申請(qǐng)CN200810036872. 8中介紹了一種在三維標(biāo)測(cè)人體器 官內(nèi)腔過(guò)程中檢測(cè)噪音點(diǎn)的方法。其中使用的方法是根據(jù)每一個(gè)采樣點(diǎn)與其周?chē)?其他采樣點(diǎn)的空間位置關(guān)系，來(lái)檢測(cè)該采樣點(diǎn)是否為噪音點(diǎn)。這種方法對(duì)于采點(diǎn)的 分布均勻性有較高的要依賴(lài)性，在采點(diǎn)不均勻的情況下，往往對(duì)處在采點(diǎn)稀疏處的 個(gè)別離散點(diǎn)無(wú)法做出正確的判斷。在實(shí)際的應(yīng)用環(huán)境中，例如人體的左心房三維標(biāo) 測(cè)，其噪音點(diǎn)多數(shù)情況下出現(xiàn)在心腔的內(nèi)部；而該方法適合于檢測(cè)位于腔體表面外部的噪音點(diǎn)，而檢測(cè)位于腔體內(nèi)部的噪音點(diǎn)的可靠性有所不足。具體而言，請(qǐng)參見(jiàn)圖1，圖l示出了應(yīng)用于治療房顫手術(shù)的三維標(biāo)測(cè)技術(shù)。帶有三維位置傳感器1的導(dǎo)管2被輸送至心臟3內(nèi)需要標(biāo)測(cè)的某個(gè)心腔中，在圖1 中是左心房4。導(dǎo)管2的頭端與心腔內(nèi)壁相接觸。此時(shí)由外部設(shè)備從導(dǎo)管2的三維 位置傳感器1中獲取其在真實(shí)空間中位置的三維坐標(biāo)，并由此計(jì)算出導(dǎo)管2頭端與 心腔內(nèi)壁接觸點(diǎn)5的位置，這個(gè)接觸點(diǎn)就是一個(gè)采樣點(diǎn)，通過(guò)其位置信息可以進(jìn)一 步重建心腔內(nèi)壁的三維模型。圖2示出了由于使用者操作不當(dāng)而造成所采集的點(diǎn)偏離真實(shí)心腔表面的實(shí)例。 在圖2中，由于導(dǎo)管未能良好地貼壁，在采集數(shù)據(jù)的時(shí)刻，其頭端實(shí)際是位于心腔 的內(nèi)部空間中。如果將此時(shí)采集的點(diǎn)作為有效的采樣點(diǎn)，則由此得到的三維重建表 面(由虛線(xiàn)表示)將會(huì)在該處偏離真實(shí)的心腔表面，形成向內(nèi)凹陷的形狀，從而使 心腔幾何模型失真。另外，由于三維定位系統(tǒng)自身也存在誤差，在某些位置或某個(gè) 瞬時(shí)的測(cè)量值會(huì)偏離真實(shí)的位置，同樣也會(huì)影響到測(cè)量結(jié)果。這些存在偏離的采樣 點(diǎn)被稱(chēng)為噪音點(diǎn)，需要通過(guò)設(shè)置判斷噪音點(diǎn)的標(biāo)準(zhǔn)，在重建三維表面前自動(dòng)識(shí)別這 些噪音點(diǎn)，以減少重建后的三維表面形狀的失真。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于解決上述問(wèn)題，提供了一種檢測(cè)噪音點(diǎn)的方法，適合于三 維標(biāo)測(cè)人體器官內(nèi)腔的過(guò)程中檢測(cè)噪音點(diǎn)，尤其是對(duì)檢測(cè)位于腔體內(nèi)部的噪音點(diǎn)有 更好的效果。本發(fā)明的另一目的是提供了一種檢測(cè)噪音點(diǎn)的裝置，適合于三維標(biāo)測(cè)人體器 官內(nèi)腔的過(guò)程中檢測(cè)噪音點(diǎn)，尤其是對(duì)檢測(cè)位于腔體內(nèi)部的噪音點(diǎn)有更好的效果。 本發(fā)明的技術(shù)方案為本發(fā)明揭示了一種檢測(cè)噪音點(diǎn)的方法，包括(1) 根據(jù)采樣點(diǎn)生成初始三維表面，該些采樣點(diǎn)均包含在該初始三維表面的內(nèi)部；(2) 將初始三維表面進(jìn)行至少一次的收縮，形成三維重建表面，該些采樣點(diǎn) 均包含在該三維重建表面的內(nèi)部；(3) 計(jì)算每一采樣點(diǎn)到該三維重建表面的距離，根據(jù)距離大小判斷采樣點(diǎn)是 否為噪音點(diǎn)。上述的檢測(cè)噪音點(diǎn)的方法，其中，步驟(1)進(jìn)一步包括 根據(jù)m個(gè)采樣點(diǎn)Si生成n個(gè)格點(diǎn)Gj，其中m和n都是自然數(shù)；根據(jù)該n個(gè)格點(diǎn)生成初始三維表面，所有的n個(gè)格點(diǎn)均位于該初始三維表面上。上述的檢測(cè)噪音點(diǎn)的方法，其中，步驟(1)中的采樣點(diǎn)是人體器官三維標(biāo)測(cè) 過(guò)程中的采樣點(diǎn)。上述的檢測(cè)噪音點(diǎn)的方法，其中，步驟(2)中的收縮過(guò)程是2次。 上述的檢測(cè)噪音點(diǎn)的方法，其中，步驟(2)中的一次收縮過(guò)程進(jìn)一步包括 對(duì)于所有的采樣點(diǎn)Si，計(jì)算其到每個(gè)格點(diǎn)Gj的矢量刁以及距離 =^ I;C/(Z ，)對(duì)于所有的格點(diǎn)Gj，根據(jù)公式計(jì)算出其偏移矢量刁巧=,J"，其中C,的取值范圍為0.1 1， f是預(yù)設(shè)的常數(shù)，)t的取值范圍為4 10;將每個(gè)格點(diǎn)Gj的坐標(biāo)疊加上自身對(duì)應(yīng)的偏移矢量巧后得到新的格點(diǎn)Gj';連接該些新的格點(diǎn)G/以形成收縮后的三維表面。上述的檢測(cè)噪音點(diǎn)的方法，其中，C,為0.75， e為10-6， A;為8。上述的檢測(cè)噪音點(diǎn)的方法，其中，步驟(3)中的計(jì)算每一采樣點(diǎn)到該三維重 建表面的距離進(jìn)一步包括對(duì)各個(gè)采樣點(diǎn)，計(jì)算其到該三維重建表面上的所有格點(diǎn)的距離，并找到與該 采樣點(diǎn)距離最近的格點(diǎn)；對(duì)于以該距離最近的格點(diǎn)為頂點(diǎn)的多個(gè)相鄰的三角面，計(jì)算該采樣點(diǎn)到該些 三角面的距離，將其中數(shù)值最小的距離作為該采樣點(diǎn)到該三維重建表面的距離。上述的檢測(cè)噪音點(diǎn)的方法，其中，步驟(3)中的根據(jù)距離大小判斷采樣點(diǎn)是否為噪音點(diǎn)進(jìn)一步包括判斷每一采樣點(diǎn)到該三維重建表面的距離與預(yù)設(shè)閾值的大小關(guān)系，如果大于預(yù)設(shè)閾值則將對(duì)應(yīng)的采樣點(diǎn)判斷為噪音點(diǎn)，否則判斷為有效的采樣點(diǎn)。上述的檢測(cè)噪音點(diǎn)的方法，其中，步驟(3)中的根據(jù)距離大小判斷釆樣點(diǎn)是否為噪音點(diǎn)進(jìn)一步包括將所有的采樣點(diǎn)到該三維重建表面的距離進(jìn)行大小排序； 將由大到小排序的前若干個(gè)采樣點(diǎn)判斷為噪音點(diǎn)，其余的為有效的采樣點(diǎn)。 本發(fā)明還揭示了一種檢測(cè)噪音點(diǎn)的裝置，包括初始三維表面模塊，根據(jù)采樣點(diǎn)生成初始三維表面，該些采樣點(diǎn)均包含在該初始三維表面的內(nèi)部；收縮模塊，將該初始三維表面模塊生成的初始三維表面進(jìn)行表面收縮，形成三維重建表面，該收縮模塊被運(yùn)行至少一次以使收縮次數(shù)相應(yīng)的為至少一次，形成三維重建表面，該些采樣點(diǎn)均包含在該三維重建表面的內(nèi)部；距離計(jì)算模塊，計(jì)算每一采樣點(diǎn)到該三維重建表面的距離； 判斷模塊，根據(jù)該距離計(jì)算模塊計(jì)算出的距離判斷采樣點(diǎn)是否為噪音點(diǎn)。 上述的檢測(cè)噪音點(diǎn)的裝置，其中，該初始三維表面模塊進(jìn)一步包括 格點(diǎn)生成單元，根據(jù)m個(gè)采樣點(diǎn)Si生成n個(gè)格點(diǎn)Gj，其中m和n都是自然數(shù)；初始三維表面生成單元，根據(jù)該n個(gè)格點(diǎn)生成初始三維表面，所有的n個(gè)格點(diǎn)均位于該初始三維表面上。上述的檢測(cè)噪音點(diǎn)的裝置，其中，該初始三維表面模塊中的采樣點(diǎn)是人體器官三維標(biāo)測(cè)過(guò)程中的采樣點(diǎn)。上述的檢測(cè)噪音點(diǎn)的裝置，其中，該收縮模塊被運(yùn)行的次數(shù)是2次。上述的檢測(cè)噪音點(diǎn)的裝置，其中，該收縮模塊進(jìn)一步包括-矢量計(jì)算單元，對(duì)于所有的采樣點(diǎn)Si，計(jì)算其到每個(gè)格點(diǎn)Gj的矢量巧以及距偏移矢量計(jì)算單元，對(duì)于所有的格點(diǎn)Gj，根據(jù)公式計(jì)算出其偏移矢量巧污=^^^，其中C,的取值范圍為0.1 1， e是預(yù)設(shè)的常數(shù)，A的取值范圍為4 10;新格點(diǎn)生成單元，將每個(gè)格點(diǎn)Gj的坐標(biāo)疊加上自身對(duì)應(yīng)的偏移矢量刁后得到 新的格點(diǎn)Gj';連接單元，連接該些新的格點(diǎn)Gj'以形成收縮后的三維表面。 上述的檢測(cè)噪音點(diǎn)的裝置，其中，在該偏移矢量計(jì)算單元中，CV為0.75， s為 If)—6, A為8。上述的檢測(cè)噪音點(diǎn)的裝置，其中，該距離計(jì)算模塊進(jìn)一步包括最近格點(diǎn)査找單元，對(duì)各個(gè)采樣點(diǎn)，計(jì)算其到該三維重建表面上的所有格點(diǎn) 的距離，并找到與該采樣點(diǎn)距離最近的格點(diǎn)；最近距離査找單元，對(duì)于以該距離最近的格點(diǎn)為頂點(diǎn)的多個(gè)相鄰的三角面， 計(jì)算該采樣點(diǎn)到該些三角面的距離，將其中數(shù)值最小的距離作為該采樣點(diǎn)到該三維重建表面的距離。上述的檢測(cè)噪音點(diǎn)的裝置，其中，該判斷模塊判斷每一采樣點(diǎn)到該三維重建 表面的距離與預(yù)設(shè)閾值的大小關(guān)系，如果大于預(yù)設(shè)閾值則將對(duì)應(yīng)的采樣點(diǎn)判斷為噪 音點(diǎn)，否則判斷為有效的采樣點(diǎn)。上述的檢測(cè)噪音點(diǎn)的裝置，其中，該判斷模塊進(jìn)一步包括 排序單元，將所有的采樣點(diǎn)到該三維重建表面的距離進(jìn)行大小排序；判斷單元，將該排序單元從大到小排序的前若干個(gè)采樣點(diǎn)判斷為噪音點(diǎn)，其 余的為有效的采樣點(diǎn)。本發(fā)明對(duì)比現(xiàn)有技術(shù)有如下的有益效果傳統(tǒng)的三維標(biāo)測(cè)技術(shù)是通過(guò)在導(dǎo)管 頭部安裝三維定位裝置，采集人體器官內(nèi)腔壁的三維點(diǎn)坐標(biāo)，可以構(gòu)建出器官內(nèi)腔 的幾何模型，并指導(dǎo)一聲操作導(dǎo)管對(duì)病灶進(jìn)行治療。由于人體器官的移動(dòng)以及不容 易保證導(dǎo)管頭部完全貼壁，三維點(diǎn)的采集會(huì)出現(xiàn)噪音點(diǎn)，尤其對(duì)某些點(diǎn)有很大的偏 離，造成構(gòu)建出的幾何模型失真。本發(fā)明的檢測(cè)噪音點(diǎn)的方法和裝置根據(jù)采樣點(diǎn)生 成初始三維表面，并對(duì)初始三維表面進(jìn)行多次收縮以形成三維重建表面，最后根據(jù) 采樣點(diǎn)與三維重建表面的距離判斷采樣點(diǎn)是否為噪音點(diǎn)。對(duì)比其他的一些檢測(cè)噪音 點(diǎn)的方法，本發(fā)明可以在采樣點(diǎn)不均勻的情況下也能較為準(zhǔn)確地判斷噪音點(diǎn)，而且 在應(yīng)用方面更加適合于腔內(nèi)噪音點(diǎn)的檢測(cè)。


圖1是傳統(tǒng)的將三維標(biāo)測(cè)技術(shù)應(yīng)用于治療房顫手術(shù)的示意圖。 圖2是采樣點(diǎn)偏離真實(shí)心腔表面的示意圖。圖3是本發(fā)明的檢測(cè)噪音點(diǎn)的方法的第一實(shí)施例的流程圖。 圖4是本發(fā)明實(shí)施例的采樣點(diǎn)的空間分布情況的示意圖。 圖5是本發(fā)明實(shí)施例的初始三維表面的示意圖。 圖6是本發(fā)明實(shí)施例的初始三維表面第一次收縮的示意圖。圖7是本發(fā)明實(shí)施例的初始三維表面第二次收縮的示意圖。圖8是本發(fā)明的檢測(cè)噪音點(diǎn)的方法的第二實(shí)施例的流程圖。 圖9是本發(fā)明的檢測(cè)噪音點(diǎn)的裝置的第一實(shí)施例的框圖。 圖10是本發(fā)明的檢測(cè)噪音點(diǎn)的裝置的第二實(shí)施例的框圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的描述。圖4示出了本發(fā)明實(shí)施例的采樣點(diǎn)空間分布情況，為了方便理解，點(diǎn)云在三 維空間中的分布被簡(jiǎn)化為在二維平面上的分布。通常來(lái)說(shuō)，會(huì)采集至少50個(gè)采樣 點(diǎn)，但在此處為了便于說(shuō)明假設(shè)有9個(gè)采樣點(diǎn)S,， &……S9。以下所有的描述均 是基于這樣的采樣點(diǎn)示例。方法第一實(shí)施例圖3示出了本發(fā)明的檢測(cè)噪音點(diǎn)的方法的第一實(shí)施例的流程。請(qǐng)參見(jiàn)圖1，下 面是對(duì)該方法中各步驟的詳細(xì)描述。 步驟S100:根據(jù)采樣點(diǎn)生成格點(diǎn)。圖5示出了格點(diǎn)的分布，為了便于說(shuō)明，本實(shí)施例中是由所采集的點(diǎn)云生成 了一組20個(gè)格點(diǎn)，分別為^， G2……G2。，這些格點(diǎn)以一定的方式分布在空間 中。本實(shí)施例中的采樣點(diǎn)是人體器官三維標(biāo)測(cè)過(guò)程中的采樣點(diǎn)，值得注意的是，采 樣點(diǎn)并不局限于此，還可以是其他操作或者測(cè)量過(guò)程中的采樣點(diǎn)。步驟S101:根據(jù)格點(diǎn)生成初始三維表面，所有的格點(diǎn)均位于該初始三維表面上。如圖5所示，本實(shí)施例的初始三維表面就是一個(gè)初始的球面，所有格點(diǎn)均勻 地分布在這個(gè)球面上，并且此球面將所有的采樣點(diǎn)包含在其內(nèi)部。步驟S102:對(duì)于所有的采樣點(diǎn)S (/ = 1 ~ 9 )，計(jì)算其到每個(gè)格點(diǎn)G; (_/ = 1 ~ 20 )的矢量巧以及距離 =|巧|。步驟S103:對(duì)于所有的格^A，計(jì)算其偏移矢量^。計(jì)算公式為<formula>formula see original document page 12</formula>其中C,的取值范圍為O. 1 1， S是預(yù)設(shè)的很小的常數(shù)，A的取值范圍為4 10。在本實(shí)施例中，C,優(yōu)選地取0.75， e優(yōu)選地取 10-6， &優(yōu)選地取8。偏移矢量就是由初始格點(diǎn)指向偏移后的新格點(diǎn)的箭頭代表。步驟S104:將每個(gè)格點(diǎn)A的坐標(biāo)疊加上自身對(duì)應(yīng)的偏移矢量巧后，得到新的 格點(diǎn)G、。步驟S105:連接這些新的格點(diǎn)G:，以形成收縮后的三維表面。收縮后的三維表面是一個(gè)由大量三角面拼接而成的網(wǎng)格面，格點(diǎn)G:即為網(wǎng)格 面的格點(diǎn)，這個(gè)收縮后的三維表面仍然將所有的采樣點(diǎn)包含在其內(nèi)部，并且較之初 始三維表面更加近似地反映了真實(shí)心腔表面的幾何形態(tài)。上述的步驟S102 S105是將原始的格點(diǎn)向三維表面的內(nèi)部移動(dòng)，使三維表面 通過(guò)收縮來(lái)趨近于真實(shí)的心腔形狀。通常，只進(jìn)行一次步驟S102 S105的一次收縮操作所得到曲面外形與真實(shí)的 心腔心臟有一定差距。采樣點(diǎn)離開(kāi)該三維表面的距離也較大，不足以識(shí)別出噪音點(diǎn)。 因此，可以將上述的步驟S102 S105的三維表面收縮過(guò)程重復(fù)進(jìn)行多次，以獲得 較為正確的近似心腔三維表面。但是需要注意的是，重復(fù)收縮次數(shù)過(guò)多會(huì)造成三維 表面受噪音點(diǎn)的影響過(guò)大而無(wú)法正確識(shí)別噪音點(diǎn)。在本發(fā)明的實(shí)施例中，收縮三維 表面的次數(shù)(也即步驟S102 S105的執(zhí)行次數(shù))優(yōu)選為2次。圖7示出了初始的格點(diǎn)所代表的三維表面收縮2次后得到的較為接近準(zhǔn)確心 腔形狀的三維表面。同樣的，這個(gè)曲面是一個(gè)由大量三角面拼接而成的網(wǎng)格面，格 點(diǎn)G:即為該網(wǎng)格面的格點(diǎn)，這個(gè)2次收縮后的三維表面仍然將所有的采樣點(diǎn)包含 在其內(nèi)部。最終收縮后的三維表面稱(chēng)為三維重建表面。步驟S106:對(duì)各個(gè)采樣點(diǎn)S,，計(jì)算其到三維重建表面上的所有格點(diǎn)G:.的距離。步驟S107:找出與該采樣點(diǎn)S之間距離最近的格點(diǎn)。例如在圖7中，距離采樣點(diǎn)&距離最短的格點(diǎn)為G"4。步驟S108:對(duì)于以該距離最近的格點(diǎn)為頂點(diǎn)的多個(gè)相鄰的三角面，計(jì)算該采 樣點(diǎn)到該些三角面的距離。例如在圖7中，對(duì)于以G、格點(diǎn)為頂點(diǎn)的若干個(gè)三角面，計(jì)算出采樣點(diǎn)&到這 些三角面的距離。步驟S109:找出步驟S108的數(shù)值最小的距離作為采樣點(diǎn)到三維重建表面的距離。例如在圖7中，在各個(gè)三角面中，必然存在一個(gè)三角面，滿(mǎn)足采樣點(diǎn)&到其 的距離小于該采樣點(diǎn)&到其他三角面的距離。這個(gè)距離即為采樣點(diǎn)&到與之最鄰 近的三角面的距離，可近似認(rèn)為是該采樣點(diǎn)&到三維重建表面的距離。步驟S110:判斷每一采樣點(diǎn)S,到三維重建表面的距離與預(yù)設(shè)閾值的大小關(guān)系， 如果距離大于預(yù)設(shè)閾值則進(jìn)入步驟Slll，如果距離小于等于預(yù)設(shè)閾值則進(jìn)入步驟S112。例如可以將閾值設(shè)置為5ram。步驟S111:將對(duì)應(yīng)的采樣點(diǎn)判斷為噪音點(diǎn)。步驟S112:將對(duì)應(yīng)的采樣點(diǎn)判斷為有效的采樣點(diǎn)。判斷結(jié)果得到后，可以進(jìn)行后續(xù)的操作，例如可以將判斷為噪音點(diǎn)的采樣點(diǎn) 刪除，也可以將判斷為噪音點(diǎn)的采樣點(diǎn)標(biāo)記，這些都不在本發(fā)明實(shí)施例的步驟之內(nèi)。方法實(shí)施例二圖8示出了本發(fā)明的檢測(cè)噪音點(diǎn)的方法的第二實(shí)施例的流程。請(qǐng)參見(jiàn)圖1，下 面是對(duì)該方法中各步驟的詳細(xì)描述。 步驟S200:根據(jù)采樣點(diǎn)生成格點(diǎn)。圖5示出了格點(diǎn)的分布，為了便于說(shuō)明，本實(shí)施例中是由所采集的點(diǎn)云生成 了一組20個(gè)格點(diǎn)，分別為《，G2……G2。，這些格點(diǎn)以一定的方式分布在空間 中。本實(shí)施例中的采樣點(diǎn)是人體器官三維標(biāo)測(cè)過(guò)程中的采樣點(diǎn)，值得注意的是，采 樣點(diǎn)并不局限于此，還可以是其他操作或者測(cè)量過(guò)程中的采樣點(diǎn)。步驟S201:根據(jù)格點(diǎn)生成初始三維表面，所有的格點(diǎn)均位于該初始三維表面上。如圖5所示，本實(shí)施例的初始三維表面就是一個(gè)初始的球面，所有格點(diǎn)均勻 地分布在這個(gè)球面上，并且此球面將所有的采樣點(diǎn)包含在其內(nèi)部。步驟S202:對(duì)于所有的采樣點(diǎn)S, (/ = 1 ~ 9 )，計(jì)算其到每個(gè)格點(diǎn)G; (_/ = 1 ~ 20 )的矢量^以及距離 =|^|。步驟S203:對(duì)于所有的格點(diǎn)G"計(jì)算其偏移矢量污。計(jì)算公式為刁='，"，其中C,的取值范圍為O. 1 1， S是預(yù)設(shè)的很小的常數(shù)，A的取值范圍為4 10。在本實(shí)施例中，C,優(yōu)選地取0.75， e優(yōu)選地取 10-6， /k優(yōu)選地取8。偏移矢量就是由初始格點(diǎn)指向偏移后的新格點(diǎn)的箭頭代表。步驟S204:將每個(gè)格點(diǎn)A的坐標(biāo)疊加上自身對(duì)應(yīng)的偏移矢量巧后，得到新的 格點(diǎn)G:。步驟S205:連接這些新的格點(diǎn)(^.，以形成收縮后的三維表面。收縮后的三維表面是一個(gè)由大量三角面拼接而成的網(wǎng)格面，格點(diǎn)G、即為網(wǎng)格 面的格點(diǎn)，這個(gè)收縮后的三維表面仍然將所有的釆樣點(diǎn)包含在其內(nèi)部，并且較之初 始三維表面更加近似地反映了真實(shí)心腔表面的幾何形態(tài)。上述的步驟S202 S205是將原始的格點(diǎn)向三維表面的內(nèi)部移動(dòng)，使三維表面 通過(guò)收縮來(lái)趨近于真實(shí)的心腔形狀。通常，只進(jìn)行一次步驟S202 S205的一次收縮操作所得到曲面外形與真實(shí)的 心腔心臟有一定差距。采樣點(diǎn)離開(kāi)該三維表面的距離也較大，不足以識(shí)別出噪音點(diǎn)。 因此，可以將上述的步驟S202 S205的三維表面收縮過(guò)程重復(fù)進(jìn)行多次，以獲得 較為正確的近似心腔三維表面。但是需要注意的是，重復(fù)收縮次數(shù)過(guò)多會(huì)造成三維 表面受噪音點(diǎn)的影響過(guò)大而無(wú)法正確識(shí)別噪音點(diǎn)。在本發(fā)明的實(shí)施例中，收縮三維 表面的次數(shù)(也即步驟S202 S205的執(zhí)行次數(shù))優(yōu)選為2次。圖7示出了初始的格點(diǎn)所代表的三維表面收縮2次后得到的較為接近準(zhǔn)確心 腔形狀的三維表面。同樣的，這個(gè)曲面是一個(gè)由大量三角面拼接而成的網(wǎng)格面，格 點(diǎn)G 即為該網(wǎng)格面的格點(diǎn)，這個(gè)2次收縮后的三維表面仍然將所有的采樣點(diǎn)包含 在其內(nèi)部。最終收縮后的三維表面稱(chēng)為三維重建表面。步驟S206:對(duì)各個(gè)采樣點(diǎn)^ ，計(jì)算其到三維重建表面上的所有格點(diǎn)G 的距離。步驟S207:找出與該采樣點(diǎn)S,之間距離最近的格點(diǎn)。例如在圖7中，距離采樣點(diǎn)&距離最短的格點(diǎn)為G、。步驟S208:對(duì)于以該距離最近的格點(diǎn)為頂點(diǎn)的多個(gè)相鄰的三角面，計(jì)算該采 樣點(diǎn)到該些三角面的距離。例如在圖7中，對(duì)于以G、格點(diǎn)為頂點(diǎn)的若干個(gè)三角面，計(jì)算出采樣點(diǎn)&到這些三角面的距離。步驟S209:找出步驟S208的數(shù)值最小的距離作為采樣點(diǎn)到三維重建表面的距離。例如在圖7中，在各個(gè)三角面中，必然存在一個(gè)三角面，滿(mǎn)足采樣點(diǎn)&到其 的距離小于該采樣點(diǎn)&到其他三角面的距離。這個(gè)距離即為采樣點(diǎn)&到與之最鄰 近的三角面的距離，可近似認(rèn)為是該采樣點(diǎn)&到三維重建表面的距離。步驟S210:將所有的采樣點(diǎn)S,到三維重建表面的距離進(jìn)行大小排序。步驟S211:將由大到小排序的前若干個(gè)采樣點(diǎn)判斷為噪音點(diǎn)，其余的判斷為有效的采樣點(diǎn)。例如選取由大到小排序的序列的前10個(gè)采樣點(diǎn)作為噪音點(diǎn)。判斷結(jié)果得到后，可以進(jìn)行后續(xù)的操作，例如可以將判斷為噪音點(diǎn)的采樣點(diǎn) 刪除，也可以將判斷為噪音點(diǎn)的采樣點(diǎn)標(biāo)記，這些都不在本發(fā)明實(shí)施例的步驟之內(nèi)。裝置第一實(shí)施例圖9示出了本發(fā)明的檢測(cè)噪音點(diǎn)的裝置的第一實(shí)施例的原理。請(qǐng)參見(jiàn)圖9，本 發(fā)明實(shí)施例的裝置包括初始三維表面模塊10、收縮模塊20、距離計(jì)算模塊30以及 判斷模塊40。其中初始三維表面模塊10包括格點(diǎn)生成單元100和初始三維表面生成單元102。格點(diǎn)生成單元100根據(jù)采樣點(diǎn)生成格點(diǎn)。圖5示出了格點(diǎn)的分布，為了便于說(shuō)明，本實(shí)施例中是由所采集的點(diǎn)云生成了一組20個(gè)格點(diǎn)，分別為G,， G2……G2。，這些格點(diǎn)以一定的方式分布在空間中。本實(shí)施例中的采樣點(diǎn)是人體器官三維標(biāo)測(cè)過(guò)程中的采樣點(diǎn)，值得注意的是，采樣點(diǎn)并不局限于此，還可以是其他操作或者測(cè)量過(guò)程中的采樣點(diǎn)。初始三維表面生成單元102根據(jù)這些格點(diǎn)生成初始三維表面，所有的格點(diǎn)均位于這個(gè)初始三維表面上。如圖5所示，本實(shí)施例的初始三維表面就是一個(gè)初始的球面，所有格點(diǎn)均勻地分布在這個(gè)球面上，并且此球面將所有的采樣點(diǎn)包含在其內(nèi)部。收縮模塊20進(jìn)一步包括矢量計(jì)算單元200、偏移矢量計(jì)算單元202、新格點(diǎn)生成單元204和連接單元206。在矢量計(jì)算單元200中，對(duì)于所有的采樣點(diǎn)S, ("1~9)，計(jì)算其到每個(gè)格點(diǎn)^ () = 1~20)的矢量刁以及距離 -l巧l。然后在偏移矢量計(jì)算單元202內(nèi)，對(duì)于所有的格點(diǎn)A，計(jì)算其偏移矢量K。其計(jì)算公式為F> ,'"，其中Q的取值范圍為O. 1 1， f是預(yù)設(shè)的很小的常數(shù)，A的取值范圍為4 10。在本實(shí)施例中，C,優(yōu)選地取0.75， s優(yōu)選地取10-6， A:優(yōu) 選地取8。偏移矢量就是由初始格點(diǎn)指向偏移后的新格點(diǎn)的箭頭代表。在新格點(diǎn)生 成單元204中，將每個(gè)格點(diǎn)A的坐標(biāo)疊加上自身對(duì)應(yīng)的偏移矢量巧后，得到新的 格點(diǎn)G、。在連接單元206中，連接這些新的格點(diǎn)G:.，以形成收縮后的三維表面。收縮后的三維表面是一個(gè)由大量三角面拼接而成的網(wǎng)格面，格點(diǎn)G、即為網(wǎng)格 面的格點(diǎn)，這個(gè)收縮后的三維表面仍然將所有的采樣點(diǎn)包含在其內(nèi)部，并且較之初 始三維表面更加近似地反映了真實(shí)心腔表面的幾何形態(tài)。收縮模塊20是將原始的格點(diǎn)向三維表面的內(nèi)部移動(dòng)，使三維表面通過(guò)收縮來(lái) 趨近于真實(shí)的心腔形狀。通常，收縮模塊20只運(yùn)行一次所得到曲面外形與真實(shí)的心腔心臟有一定差距。 采樣點(diǎn)離開(kāi)該三維表面的距離也較大，不足以識(shí)別出噪音點(diǎn)。因此，可以將收縮模 塊20重復(fù)運(yùn)行多次，以獲得較為正確的近似心腔三維表面。但是需要注意的是， 收縮模塊20重復(fù)運(yùn)行次數(shù)過(guò)多會(huì)造成三維表面受噪音點(diǎn)的影響過(guò)大而無(wú)法正確識(shí) 別噪音點(diǎn)。在本發(fā)明的實(shí)施例中，收縮模塊20運(yùn)行的次數(shù)優(yōu)選為2次。圖7示出了初始的格點(diǎn)所代表的三維表面在收縮模塊20運(yùn)行2次后得到的較 為接近準(zhǔn)確心腔形狀的三維表面。同樣的，這個(gè)曲面是一個(gè)由大量三角面拼接而成 的網(wǎng)格面，格點(diǎn)G 即為該網(wǎng)格面的格點(diǎn)，這個(gè)2次收縮后的三維表面仍然將所有 的采樣點(diǎn)包含在其內(nèi)部。最終收縮后的三維表面稱(chēng)為三維重建表面。距離計(jì)算模塊30進(jìn)一步包括最近格點(diǎn)查找單元300和最近距離査找單元302。 在最近格點(diǎn)查找單元300中，對(duì)各個(gè)采樣點(diǎn)S,，計(jì)算其到三維重建表面上的所有格 點(diǎn)G 的距離，然后找出與該采樣點(diǎn)S,之間距離最近的格點(diǎn)。例如在圖7中，距離 采樣點(diǎn)&距離最短的格點(diǎn)為<7'4。在最近距離査找單元302中，對(duì)于以該距離最近 的格點(diǎn)為頂點(diǎn)的多個(gè)相鄰的三角面，計(jì)算該采樣點(diǎn)到該些三角面的距離，然后找出 其中數(shù)值最小的距離作為采樣點(diǎn)到三維重建表面的距離。例如在圖7中，對(duì)于以G 格點(diǎn)為頂點(diǎn)的若干個(gè)三角面，計(jì)算出采樣點(diǎn)&到這些三角面的距離。在各個(gè)三角 面中，必然存在一個(gè)三角面，滿(mǎn)足采樣點(diǎn)&到其的距離小于該采樣點(diǎn)&到其他三 角面的距離。這個(gè)距離即為采樣點(diǎn)&到與之最鄰近的三角面的距離，可近似認(rèn)為 是該采樣點(diǎn)&到三維重建表面的距離。判斷模塊40判斷每一采樣點(diǎn)到三維重建表面的距離與預(yù)設(shè)閾值的大小關(guān)系，如果距離大于預(yù)設(shè)閾值則將對(duì)應(yīng)的采樣點(diǎn)判斷為噪音點(diǎn)，如果距離小于等于預(yù)設(shè)閾 值則將對(duì)應(yīng)的采樣點(diǎn)判斷為有效的采樣點(diǎn)。判斷結(jié)果得到后，可以進(jìn)行后續(xù)的操作，例如可以將判斷為噪音點(diǎn)的采樣點(diǎn) 刪除，也可以將判斷為噪音點(diǎn)的采樣點(diǎn)標(biāo)記，這些都不在本發(fā)明實(shí)施例的裝置之內(nèi)。裝置第二實(shí)施例圖IO示出了本發(fā)明的檢測(cè)噪音點(diǎn)的裝置的第二實(shí)施例的原理。請(qǐng)參見(jiàn)圖9， 本發(fā)明實(shí)施例的裝置包括初始三維表面模塊50、收縮模塊60、距離計(jì)算模塊70 以及判斷模塊80。其中初始三維表面模塊50包括格點(diǎn)生成單元500和初始三維表面生成單元502。格點(diǎn)生成單元500根據(jù)采樣點(diǎn)生成格點(diǎn)。圖5示出了格點(diǎn)的分布，為了便于說(shuō)明，本實(shí)施例中是由所釆集的點(diǎn)云生成了一組20個(gè)格點(diǎn)，分別為G" G2……G2。，這些格點(diǎn)以一定的方式分布在空間中。本實(shí)施例中的采樣點(diǎn)是人體器官三維標(biāo)測(cè)過(guò)程中的采樣點(diǎn)，值得注意的是，采樣點(diǎn)并不局限于此，還可以是其他操作或者測(cè)量過(guò)程中的采樣點(diǎn)。初始三維表面生成單元502根據(jù)這些格點(diǎn)生成初始三維表面，所有的格點(diǎn)均位于這個(gè)初始三維表面上。如圖5所示，本實(shí)施例的初始三維表面就是一個(gè)初始的球面，所有格點(diǎn)均勻地分布在這個(gè)球面上，并且此球面將所有的采樣點(diǎn)包含在其內(nèi)部。收縮模塊60進(jìn)一步包括矢量計(jì)算單元600、偏移矢量計(jì)算單元602、新格點(diǎn)生成單元604和連接單元606。在矢量計(jì)算單元600中，對(duì)于所有的采樣點(diǎn)^ ("1~9)，計(jì)算其到每個(gè)格點(diǎn)《O' = l~20)的矢量刁以及距離 =|刁|。然后 在偏移矢量計(jì)算單元602內(nèi)，對(duì)于所有的格點(diǎn)G,，計(jì)算其偏移矢量F;。其計(jì)算公式為巧=^^4^"，其中C,的取值范圍為0.1 1， S是預(yù)設(shè)的很小的常數(shù)，A:的取值范圍為4 10。在本實(shí)施例中，C,優(yōu)選地取0.75， e優(yōu)選地取l(T6， *優(yōu) 選地取8。偏移矢量就是由初始格點(diǎn)指向偏移后的新格點(diǎn)的箭頭代表。在新格點(diǎn)生成單元604中，將每個(gè)格點(diǎn)A的坐標(biāo)疊加上自身對(duì)應(yīng)的偏移矢量F;后，得到新的格點(diǎn)G、。在連接單元606中，連接這些新的格點(diǎn)G、.，以形成收縮后的三維表面。收縮后的三維表面是一個(gè)由大量三角面拼接而成的網(wǎng)格面，格點(diǎn)G、即為網(wǎng)格 面的格點(diǎn)，這個(gè)收縮后的三維表面仍然將所有的采樣點(diǎn)包含在其內(nèi)部，并且較之初 始三維表面更加近似地反映了真實(shí)心腔表面的幾何形態(tài)。收縮模塊60是將原始的格點(diǎn)向三維表面的內(nèi)部移動(dòng)，使三維表面通過(guò)收縮來(lái) 趨近于真實(shí)的心腔形狀。通常，收縮模塊60只運(yùn)行一次所得到曲面外形與真實(shí)的心腔心臟有一定差距。 采樣點(diǎn)離開(kāi)該三維表面的距離也較大，不足以識(shí)別出噪音點(diǎn)。因此，可以將收縮模 塊60重復(fù)運(yùn)行多次，以獲得較為正確的近似心腔三維表面。但是需要注意的是， 收縮模塊60重復(fù)運(yùn)行次數(shù)過(guò)多會(huì)造成三維表面受噪音點(diǎn)的影響過(guò)大而無(wú)法正確識(shí) 別噪音點(diǎn)。在本發(fā)明的實(shí)施例中，收縮模塊60運(yùn)行的次數(shù)優(yōu)選為2次。圖7示出了初始的格點(diǎn)所代表的三維表面在收縮模塊60運(yùn)行2次后得到的較 為接近準(zhǔn)確心腔形狀的三維表面。同樣的，這個(gè)曲面是一個(gè)由大量三角面拼接而成 的網(wǎng)格面，格點(diǎn)G 即為該網(wǎng)格面的格點(diǎn)，這個(gè)2次收縮后的三維表面仍然將所有 的采樣點(diǎn)包含在其內(nèi)部。最終收縮后的三維表面稱(chēng)為三維重建表面。距離計(jì)算模塊70進(jìn)一步包括最近格點(diǎn)査找單元700和最近距離査找單元702。 在最近格點(diǎn)查找單元700中，對(duì)各個(gè)采樣點(diǎn)s,，計(jì)算其到三維重建表面上的所有格 點(diǎn)G 的距離，然后找出與該采樣點(diǎn)S,之間距離最近的格點(diǎn)。例如在圖7中，距離 采樣點(diǎn)&距離最短的格點(diǎn)為G、。在最近距離查找單元702中，對(duì)于以該距離最近 的格點(diǎn)為頂點(diǎn)的多個(gè)相鄰的三角面，計(jì)算該采樣點(diǎn)到該些三角面的距離，然后找出 其中數(shù)值最小的距離作為采樣點(diǎn)到三維重建表面的距離。例如在圖7中，對(duì)于以G、 格點(diǎn)為頂點(diǎn)的若干個(gè)三角面，計(jì)算出采樣點(diǎn)&到這些三角面的距離。在各個(gè)三角面中，必然存在一個(gè)三角面，滿(mǎn)足采樣點(diǎn)&到其的距離小于該采樣點(diǎn)&到其他三 角面的距離。這個(gè)距離即為采樣點(diǎn)&到與之最鄰近的三角面的距離，可近似認(rèn)為 是該采樣點(diǎn)&到三維重建表面的距離。判斷模塊80進(jìn)一步包括排序單元800和判斷單元802。排序單元800將所有 的采樣點(diǎn)S,到三維重建表面的距離進(jìn)行大小排序。判斷單元802將由大到小排序的 前若干個(gè)采樣點(diǎn)判斷為噪音點(diǎn)，其余的判斷為有效的采樣點(diǎn)。例如選取由大到小排 序的序列的前10個(gè)采樣點(diǎn)作為噪音點(diǎn)。判斷結(jié)果得到后，可以進(jìn)行后續(xù)的操作，例如可以將判斷為噪音點(diǎn)的采樣點(diǎn) 刪除，也可以將判斷為噪音點(diǎn)的采樣點(diǎn)標(biāo)記，這些都不在本發(fā)明實(shí)施例的裝置之內(nèi)。上述實(shí)施例是提供給本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)實(shí)現(xiàn)或使用本發(fā)明的，本領(lǐng)域普 通技術(shù)人員可在不脫離本發(fā)明的發(fā)明思想的情況下，對(duì)上述實(shí)施例做出種種修改或 變化，因而本發(fā)明的保護(hù)范圍并不被上述實(shí)施例所限，而應(yīng)該是符合權(quán)利要求書(shū)提 到的創(chuàng)新性特征的最大范圍。
權(quán)利要求
1、一種檢測(cè)噪音點(diǎn)的方法，包括(1)根據(jù)采樣點(diǎn)生成初始三維表面，該些采樣點(diǎn)均包含在該初始三維表面的內(nèi)部；(2)將初始三維表面進(jìn)行至少一次的收縮，形成三維重建表面，該些采樣點(diǎn)均包含在該三維重建表面的內(nèi)部；(3)計(jì)算每一采樣點(diǎn)到該三維重建表面的距離，根據(jù)距離大小判斷采樣點(diǎn)是否為噪音點(diǎn)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的檢測(cè)噪音點(diǎn)的方法，其特征在于，步驟(1)進(jìn)一 步包括根據(jù)m個(gè)采樣點(diǎn)Si生成n個(gè)格點(diǎn)Gj，其中m和n都是自然數(shù)；根據(jù)該n個(gè)格點(diǎn)生成初始三維表面，所有的n個(gè)格點(diǎn)均位于該初始三維表面上。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的檢測(cè)噪音點(diǎn)的方法，其特征在于，步驟(1)中的 采樣點(diǎn)是人體器官三維標(biāo)測(cè)過(guò)程中的采樣點(diǎn)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的檢測(cè)噪音點(diǎn)的方法，其特征在于，步驟(2)中的 收縮過(guò)程是2次。
5、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的檢測(cè)噪音點(diǎn)的方法，其特征在于，步驟(2)中的 一次收縮過(guò)程進(jìn)一步包括對(duì)于所有的采樣點(diǎn)Si，計(jì)算其到每個(gè)格點(diǎn)Gj的矢量刁以及距離 =5 I;對(duì)于所有的格點(diǎn)Gj，根據(jù)公式計(jì)算出其偏移矢量巧刁=, ，其中Q的取值范圍為0.1 1， f是預(yù)設(shè)的常數(shù)，A:的取值范圍為4 10;將每個(gè)格點(diǎn)Gj的坐標(biāo)疊加上自身對(duì)應(yīng)的偏移矢量^后得到新的格點(diǎn)Gj'; 連接該些新的格點(diǎn)Gj'以形成收縮后的三維表面。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的檢測(cè)噪音點(diǎn)的方法，其特征在于，C,為0.75， f為 10—6， A為8。
7、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的檢測(cè)噪音點(diǎn)的方法，其特征在于，步驟(3)中的 計(jì)算每一采樣點(diǎn)到該三維重建表面的距離進(jìn)一步包括對(duì)各個(gè)采樣點(diǎn)，計(jì)算其到該三維重建表面上的所有格點(diǎn)的距離，并找到與該 采樣點(diǎn)距離最近的格點(diǎn)；對(duì)于以該距離最近的格點(diǎn)為頂點(diǎn)的多個(gè)相鄰的三角面，計(jì)算該采樣點(diǎn)到該些 三角面的距離，將其中數(shù)值最小的距離作為該采樣點(diǎn)到該三維重建表面的距離。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的檢測(cè)噪音點(diǎn)的方法，其特征在于，步驟(3)中的 根據(jù)距離大小判斷采樣點(diǎn)是否為噪音點(diǎn)進(jìn)一步包括判斷每一采樣點(diǎn)到該三維重建表面的距離與預(yù)設(shè)閾值的大小關(guān)系，如果大于 預(yù)設(shè)閾值則將對(duì)應(yīng)的采樣點(diǎn)判斷為噪音點(diǎn)，否則判斷為有效的采樣點(diǎn)。
9、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的檢測(cè)噪音點(diǎn)的方法，其特征在于，步驟(3)中的 根據(jù)距離大小判斷釆樣點(diǎn)是否為噪音點(diǎn)進(jìn)一步包括將所有的采樣點(diǎn)到該三維重建表面的距離進(jìn)行大小排序； 將由大到小排序的前若干個(gè)采樣點(diǎn)判斷為噪音點(diǎn)，其余的為有效的采樣點(diǎn)。
10、 一種檢測(cè)噪音點(diǎn)的裝置，包括初始三維表面模塊，根據(jù)采樣點(diǎn)生成初始三維表面，該些采樣點(diǎn)均包含在該初始三維表面的內(nèi)部；收縮模塊，將該初始三維表面模塊生成的初始三維表面進(jìn)行表面收縮，形成 三維重建表面，該收縮模塊被運(yùn)行至少一次以使收縮次數(shù)相應(yīng)的為至少一次，形成三維重建表面，該些采樣點(diǎn)均包含在該三維重建表面的內(nèi)部；距離計(jì)算模塊，計(jì)算每一采樣點(diǎn)到該三維重建表面的距離；判斷模塊，根據(jù)該距離計(jì)算模塊計(jì)算出的距離判斷采樣點(diǎn)是否為噪音點(diǎn)。
11、 根據(jù)權(quán)利要求10所述的檢測(cè)噪音點(diǎn)的裝置，其特征在于，該初始三維表 面模塊進(jìn)一步包括格點(diǎn)生成單元，根據(jù)m個(gè)采樣點(diǎn)Si生成n個(gè)格點(diǎn)Gj，其中m和n都是自然數(shù)；初始三維表面生成單元，根據(jù)該n個(gè)格點(diǎn)生成初始三維表面，所有的n個(gè)格 點(diǎn)均位于該初始三維表面上。
12、 根據(jù)權(quán)利要求10所述的檢測(cè)噪音點(diǎn)的裝置，其特征在于，該初始三維表 面模塊中的采樣點(diǎn)是人體器官三維標(biāo)測(cè)過(guò)程中的采樣點(diǎn)。
13、 根據(jù)權(quán)利要求10所述的檢測(cè)噪音點(diǎn)的裝置，其特征在于，該收縮模塊被 運(yùn)行的次數(shù)是2次。
14、 根據(jù)權(quán)利要求ll所述的檢測(cè)噪音點(diǎn)的裝置，其特征在于，該收縮模塊進(jìn) 一步包括矢量計(jì)算單元，對(duì)于所有的采樣點(diǎn)Si，計(jì)算其到每個(gè)格點(diǎn)Gj的矢量刁以及距 偏移矢量計(jì)算單元，對(duì)于所有的格點(diǎn)Gj，根據(jù)公式計(jì)算出其偏移矢量污-污=^'"，其中C,的取值范圍為0.1 1， s是預(yù)設(shè)的常數(shù)，it的取值范圍 孓F為4 10;新格點(diǎn)生成單元，將每個(gè)格點(diǎn)Gj的坐標(biāo)疊加上自身對(duì)應(yīng)的偏移矢量刁后得到 新的格點(diǎn)Gj';連接單元，連接該些新的格點(diǎn)G/以形成收縮后的三維表面。
15、 根據(jù)權(quán)利要求14所述的檢測(cè)噪音點(diǎn)的裝置，其特征在于，在該偏移矢量 計(jì)算單元中，C,為0.75， s為10-6， A;為8。
16、 根據(jù)權(quán)利要求14所述的檢測(cè)噪音點(diǎn)的裝置，其特征在于，該距離計(jì)算模 塊進(jìn)一步包括最近格點(diǎn)查找單元，對(duì)各個(gè)采樣點(diǎn)，計(jì)算其到該三維重建表面上的所有格點(diǎn) 的距離，并找到與該采樣點(diǎn)距離最近的格點(diǎn)；最近距離査找單元，對(duì)于以該距離最近的格點(diǎn)為頂點(diǎn)的多個(gè)相鄰的三角面， 計(jì)算該采樣點(diǎn)到該些三角面的距離，將其中數(shù)值最小的距離作為該采樣點(diǎn)到該三維重建表面的距離。
17、 根據(jù)權(quán)利要求10所述的檢測(cè)噪音點(diǎn)的裝置，其特征在于，該判斷模塊判 斷每一采樣點(diǎn)到該三維重建表面的距離與預(yù)設(shè)閾值的大小關(guān)系，如果大于預(yù)設(shè)閾值 則將對(duì)應(yīng)的采樣點(diǎn)判斷為噪音點(diǎn)，否則判斷為有效的采樣點(diǎn)。
18、 根據(jù)權(quán)利要求10所述的檢測(cè)噪音點(diǎn)的裝置，其特征在于，該判斷模塊進(jìn) 一步包括排序單元，將所有的采樣點(diǎn)到該三維重建表面的距離進(jìn)行大小排序； 判斷單元，將該排序單元從大到小排序的前若干個(gè)采樣點(diǎn)判斷為噪音點(diǎn)，其 余的為有效的釆樣點(diǎn)。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種檢測(cè)噪音點(diǎn)的方法和裝置，適合于三維標(biāo)測(cè)人體器官內(nèi)腔的過(guò)程中檢測(cè)噪音點(diǎn)，尤其是對(duì)檢測(cè)位于腔體內(nèi)部的噪音點(diǎn)有更好的效果。其技術(shù)方案為方法包括根據(jù)采樣點(diǎn)生成初始三維表面，該些采樣點(diǎn)均包含在該初始三維表面的內(nèi)部；將初始三維表面進(jìn)行至少一次的收縮，形成三維重建表面，該些采樣點(diǎn)均包含在該三維重建表面的內(nèi)部；計(jì)算每一采樣點(diǎn)到該三維重建表面的距離，根據(jù)距離大小判斷采樣點(diǎn)是否為噪音點(diǎn)。本發(fā)明應(yīng)用于人體器官三維標(biāo)測(cè)過(guò)程中的噪音點(diǎn)的檢測(cè)。
文檔編號(hào)A61B19/00GK101332126SQ20081004132
公開(kāi)日2008年12月31日 申請(qǐng)日期2008年8月4日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月4日
發(fā)明者劉道志, 孫毅勇, 錢(qián)煒杰 申請(qǐng)人:微創(chuàng)醫(yī)療器械(上海)有限公司