CN105205862B - 一种图像三维重建方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种图像三维重建方法及系统，所述方法包括：对原图像进行预处理，生成第一分辨率二维图像；对第一分辨率二维图像进行重采样，生成比第一分辨率二维图像的分辨率低的第二分辨率二维图像；对第二分辨率二维图像的序列进行三维重建，形成三维重建图像，并在三维重建图像中裁剪出由多个块状图像组成三维重建体的感兴趣区域；计算感兴趣区域的坐标、宽和高，并计算三维重建体图像序列中的起始帧和终止帧；根据计算的结果对第一分辨率二维图像的序列逐个进行处理，得到多个块状图像序列；对多个块状图像序列进行三维重建，得到感兴趣区域的预览。本发明可实现低配置环境下快速进行图像的高分辨率的预览。
Description
技术领域
本发明涉及图像处理方法及系统，具体的涉及一种图像三维重建方法及系统。
背景技术
三维重建是将预处理后的二维图像序列，构建成三维数据，并显示在计算机屏幕上的技术。常见的三维重建算法有：等值面绘制算法、直接体绘制法、最大强度投影法等。这些算法可适用于不同特征的二维图像数据。其中直接体绘制算法比较适用于观察物体的内部结构，直接体绘制算法计算量大，浏览重建后图像时速度慢，虽然提高硬件环境如使用GPU在一定程度上缓解计算的速度瓶颈，但针对高分辨率多帧图像重建速度依然让人难以忍受。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种图像三维重建方法及系统，实现了低配置的计算机硬件环境下仍然可以快速观察感兴趣区域的三维组织结构的问题。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种图像三维重建方法，包括以下步骤，
步骤一，对原图像进行预处理，生成第一分辨率二维图像；
步骤二，对第一分辨率二维图像进行重采样，生成比第一分辨率二维图像的分辨率低的第二分辨率二维图像的序列；
步骤三，对第二分辨率二维图像的序列进行三维重建，形成三维重建图像，并在三维重建图像中裁剪出由多个块状图像组成三维重建体的感兴趣区域；
步骤四，计算感兴趣区域的坐标、宽和高，并计算三维重建体图像序列中的起始帧和终止帧；
步骤五，根据步骤四中计算的结果对经过预处理的原图像的对应的第一分辨率二维图像的序列逐个进行处理，得到多个块状图像序列；
步骤六，对步骤五中得到的多个块状图像序列进行三维重建，得到感兴趣区域的预览。
本发明的有益效果是：本发明一种图像三维重建方法采用对二维图像序列分割出感兴趣区域的方式，然后对这些感兴趣区域的图像单独进行三维重建，即可实现低配置环境下快速地对感兴趣区域进行高分辨率的预览。
在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
进一步，步骤一中，所述第一分辨率二维图像对应有第一分辨率二维图像的序列，所述第一分辨率二维图像的序列存储在第一预设目录中。。
进一步，步骤二中，所述第二分辨率二维图像对应有第二分辨率二维图像的序列，所述第二分辨率二维图像的序列存储在第二预设目录中。。
采用上述进一步方案的有益效果是:将所述第一分辨率二维图像序列和第二分辨率二维图像序列存储在不同的目录中,可以为图像序列提供单独的存储空间,其有利于加快数据的读取,从而进一步加快了处理图像的速度，同时可以避免图像在重建时产生混淆的情况。
进一步，步骤三中，读取第二预设目录中的所有第二分辨率二维图像的序列进行三维重建，形成三维重建图像，三维重建图像由包围盒包围，通过移动包围盒的六个面来逼近感兴趣的组织结构，获得所需的由多个块状图像组成的三维重建体。
进一步，所述步骤四中，每个块状图像对应有一个数据体，根据数据体计算感兴趣区域的左上角坐标及感兴趣区域的宽和高，并从二维图像序列轴中计算出三维重建体图像序列中的起始帧和终止帧。
进一步，步骤五中，根据感兴趣区域的左上角坐标、感兴趣区域的宽、感兴趣区域的高和三维重建体图像序列中的起始帧和终止帧对经过预处理的原图像的第一分辨率二维图像序列逐个进行处理，计算出块状图像序列，并将块状图像序列存放在第三预设目录中。
采用上述进一步方案的有益效果是：为块状图像序列提供单独的存储空间，可以加快数据的读取，从而进一步加快图像的处理速度。
基于一种图像三维重建方法，本发明还提供一种图像三维重建系统。
一种图像三维重建系统，包括预处理模块、图像重采样模块、低分辨率二维图像三维重建模块、感兴趣区域计算模块、感兴趣区域截取模块和感兴趣区域三维重建模块，
所述预处理模块，其用于对原图像进行预处理，生成第一分辨率二维图像；
所述图像重采样模块，其用于对第一分辨率二维图像进行重采样，生成比第一分辨率二维图像的分辨率低的第二分辨率二维图像；
所述低分辨率二维图像三维重建模块，其用于对第二分辨率二维图像的序列进行三维重建，形成三维重建图像，并在三维重建图像中裁剪出由多个块状图像组成三维重建体的感兴趣区域；
所述感兴趣区域计算模块，其用于计算感兴趣区域的坐标、宽和高，并计算三维重建体图像序列中的起始帧和终止帧；
所述感兴趣区域截取模块，其用于根据感兴趣区域计算模块计算的结果对经过预处理的原图像的对应的第一分辨率二维图像序列逐个进行处理，得到多个块状图像序列；
所述感兴趣区域三维重建模块，其用于对多个块状图像序列进行三维重建，得到感兴趣区域的预览。
本发明的有益效果是：本发明一种图像三维重建系统采用对二维图像序列分割出感兴趣区域的方式，然后对这些感兴趣区域的图像单独进行三维重建，即可实现低配置环境下快速地对感兴趣区域进行高分辨率的预览。
在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
进一步，所述预处理模块配设有第一预设目录，所述第一预设目录中存储有第一分辨率二维图像的序列。
进一步，所述图像重采样模块配设有第二预设目录，所述第二预设目录存储有第二分辨率二维图像的序列。
进一步，所述感兴趣区域截取模块配设有第三预设目录，所述第三预设目录中存储有块状图像序列。
附图说明
图1为本发明一种图像三维重建方法的流程图；
图2为本发明一种图像三维重建系统的结构框图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
如图1所示，一种图像三维重建方法，包括以下步骤，
步骤一，对原图像进行预处理，生成第一分辨率二维图像；经过预处理后的原图像，图像大小一致，分辨率一致，分辨率较高，图像质量较好；所述第一分辨率二维图像对应有第一分辨率二维图像的序列，所述第一分辨率二维图像的序列存储在第一预设目录中。
步骤二，对第一分辨率二维图像进行重采样，生成比第一分辨率二维图像的分辨率低的第二分辨率二维图像，即针对每一帧高分辨率图像都生成有一帧低分辨率图像；所述第二分辨率二维图像对应有第二分辨率二维图像的序列，所述第二分辨率二维图像的序列存储在第二预设目录中。
步骤三，对第二分辨率二维图像的序列进行三维重建，形成三维重建图像，并在三维重建图像中裁剪出由多个块状图像组成三维重建体的感兴趣的区域；具体的为读取第二预设目录中的所有第二分辨率二维图像的序列进行三维重建，形成三维重建图像，三维重建图像由包围盒包围，通过移动包围盒的六个面来逼近感兴趣的组织结构，获得所需的由多个块状图像组成的三维重建体。
步骤四，计算感兴趣区域的坐标、宽和高，并计算三维重建体图像序列中的起始帧和终止帧；具体的为每个块状图像对应有一个小数据体，根据小数据体计算感兴趣区域的左上角坐标及感兴趣区域的宽和高，并从二维图像序列轴中计算出三维重建体图像序列中的起始帧和终止帧。
步骤五，根据步骤四中计算的结果对经过预处理的原图像的对应的第一分辨率二维图像序列逐个进行处理，得到多个块状图像序列；具体的为根据感兴趣区域的左上角坐标、感兴趣区域的宽、感兴趣区域的高和三维重建体图像序列中的起始帧和终止帧对经过预处理的原图像的第一分辨率二维图像的序列逐个进行处理，计算出块状图像序列，并将块状图像序列存放在第三预设目录中。
步骤六，对步骤五中得到的多个块状图像序列进行三维重建，得到感兴趣区域的预览，此时在可以实现对感兴趣区域的快速地高分辨率预览。
基于一种图像三维重建方法，本发明还提供一种图像三维重建系统。
图2为本发明一种图像三维重建系统的结构框图，一种图像三维重建系统，包括预处理模块、图像重采样模块、低分辨率二维图像三维重建模块、感兴趣区域计算模块、感兴趣区域截取模块和感兴趣区域三维重建模块，
所述预处理模块，其用于对原图像进行预处理，生成第一分辨率二维图像；所述预处理模块配设有第一预设目录，所述第一预设目录中存储有第一分辨率二维图像的序列。
所述图像重采样模块，其用于对第一分辨率二维图像进行重采样，生成比第一分辨率二维图像的分辨率低的第二分辨率二维图像的序列；所述图像重采样模块配设有第二预设目录，所述第二预设目录存储有第二分辨率二维图像的序列；
所述低分辨率二维图像三维重建模块，其用于对第二分辨率二维图像的序列进行三维重建，形成三维重建图像，并在三维重建图像中裁剪出由多个块状图像组成三维重建体的感兴趣的区域；
所述感兴趣区域计算模块，其用于计算感兴趣区域的坐标、宽和高，并计算三维重建体图像序列中的起始帧和终止帧；
所述感兴趣区域截取模块，其用于根据感兴趣区域计算模块计算的结果对经过预处理的原图像的对应的第一分辨率二维图像的序列逐个进行处理，得到多个块状图像序列；所述感兴趣区域截取模块配设有第三预设目录，所述第三预设目录中存储有块状图像序列；
所述感兴趣区域三维重建模块，其用于对多个块状图像序列进行三维重建，得到感兴趣区域的预览。
本发明一种图像三维重建方法及其配套的系统采用对二维图像序列分割出感兴趣区域的方式，然后对这些感兴趣区域的图像单独进行三维重建，即可实现低配置环境下快速地对感兴趣区域进行高分辨率的预览。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种图像三维重建方法，其特征在于：包括以下步骤，
步骤一，对原图像进行预处理，生成第一分辨率二维图像；
步骤二，对第一分辨率二维图像进行重采样，生成比第一分辨率二维图像的分辨率低的第二分辨率二维图像；
步骤三，对第二分辨率二维图像的序列进行三维重建，形成三维重建图像，并在三维重建图像中裁剪出由多个块状图像组成的三维重建体的感兴趣区域；
步骤四，计算感兴趣区域的坐标、宽和高，并计算三维重建体图像序列中的起始帧和终止帧；
步骤五，根据步骤四中计算的结果对经过预处理的原图像的对应的第一分辨率二维图像的序列逐个进行处理，得到多个块状图像序列；
步骤六，对步骤五中得到的多个块状图像序列进行三维重建，得到感兴趣区域的预览；
步骤一中，所述第一分辨率二维图像对应有第一分辨率二维图像的序列，所述第一分辨率二维图像的序列存储在第一预设目录中；
步骤二中，所述第二分辨率二维图像对应有第二分辨率二维图像的序列，所述第二分辨率二维图像的序列存储在第二预设目录中。
2.根据权利要求1所述的一种图像三维重建方法，其特征在于：步骤三中，读取第二预设目录中的所有第二分辨率二维图像的序列进行三维重建，形成三维重建图像，三维重建图像由包围盒包围，通过移动包围盒的六个面来逼近感兴趣的组织结构，获得所需的由多个块状图像组成的三维重建体。
3.根据权利要求1所述的一种图像三维重建方法，其特征在于：所述步骤四中，每个块状图像对应有一个数据体，根据数据体计算感兴趣区域的左上角坐标及感兴趣区域的宽和高，并从二维图像序列轴中计算出三维重建体图像序列中的起始帧和终止帧。
4.根据权利要求3所述的一种图像三维重建方法，其特征在于：步骤五中，根据感兴趣区域的左上角坐标、感兴趣区域的宽、感兴趣区域的高和三维重建体图像序列中的起始帧和终止帧对经过预处理的原图像的第一分辨率二维图像序列逐个进行处理，计算出块状图像序列，并将块状图像序列存放在第三预设目录中。
5.一种图像三维重建系统，其特征在于：包括预处理模块、图像重采样模块、低分辨率二维图像三维重建模块、感兴趣区域计算模块、感兴趣区域截取模块和感兴趣区域三维重建模块，
所述预处理模块，其用于对原图像进行预处理，生成第一分辨率二维图像；
所述图像重采样模块，其用于对第一分辨率二维图像进行重采样，生成比第一分辨率二维图像的分辨率低的第二分辨率二维图像；
所述低分辨率二维图像三维重建模块，其用于对第二分辨率二维图像的序列进行三维重建，形成三维重建图像，并在三维重建图像中裁剪出由多个块状图像组成三维重建体的感兴趣区域；
所述感兴趣区域计算模块，其用于计算感兴趣区域的坐标、宽和高，并计算三维重建体图像序列中的起始帧和终止帧；
所述感兴趣区域截取模块，其用于根据感兴趣区域计算模块计算的结果对经过预处理的原图像的对应的第一分辨率二维图像序列逐个进行处理，得到多个块状图像序列；
所述感兴趣区域三维重建模块，其用于对多个块状图像序列进行三维重建，得到感兴趣区域的预览；
所述预处理模块配设有第一预设目录，所述第一预设目录中存储有第一分辨率二维图像的序列；
所述图像重采样模块配设有第二预设目录，所述第二预设目录存储第二分辨率二维图像的序列。
6.根据权利要求5所述的一种图像三维重建系统，其特征在于：所述感兴趣区域截取模块配设有第三预设目录，所述第三预设目录中存储有块状图像序列。
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