CN115861471A

CN115861471A - 一种血管曲面重建方法、血管曲面重建装置、设备及介质

Info

Publication number: CN115861471A
Application number: CN202211722244.1A
Authority: CN
Inventors: 刘晓波; 兰宏志; 马骏; 郑凌霄
Original assignee: Shenzhen Raysight Intelligent Medical Technology Co Ltd
Current assignee: Shenzhen Raysight Intelligent Medical Technology Co Ltd
Priority date: 2022-12-30
Filing date: 2022-12-30
Publication date: 2023-03-28

Abstract

本申请提供了一种血管曲面重建方法、血管曲面重建装置、设备及介质，所述方法包括：在血管中心线上生成原始中心线控制点，对原始中心线控制点进行样条插值，得到样条曲线；在样条曲线上确定多个第一中心点；将原始中心线控制点输入到样条逼近中进行曲线光顺，得到光顺中心线，并在光顺中心线上确定多个第二中心点；根据每个第一中心点与每个第二中心点之间的位置关系以及每个第二中心点的法向量确定每个第一中心点的法向量；根据每个第一中心点的位置和法向量生成多个曲面采样点，并根据多个曲面采样点生成血管的曲面重建结果。根据所述方法和装置，生成的重建曲面会更加平滑，会减少曲面相邻两层像素之间的断层现象。

Description

一种血管曲面重建方法、血管曲面重建装置、设备及介质

技术领域

本申请涉及医学图像处理技术领域，具体而言，涉及一种血管曲面重建方法、血管曲面重建装置、设备及介质。

背景技术

计算机断层摄影(CT)和核磁共振成像(MRI)对血管等管状物进行成像现在在医院中得到广泛的应用。CT和MRI能够提供高分辨率的体积数据，通过分析和处理这些体积数据，并能对血管等解剖结构进行可视化。曲面重建技术则能够将弯曲的血管等管状图像拉直并显示到一个平面上。

目前，现有的曲面重建技术往往使用的是血管的原中心线，但由于血管的原中心线的拐点比较多，并且曲率不够均匀，现有方法直接使用原中心线进行采样，生成的重建曲面存在一些扭曲甚至断层现象。

发明内容

有鉴于此，本申请的目的在于提供一种血管曲面重建方法、血管曲面重建装置、设备及介质，能够根据光顺中心线的方向信息确定出样条曲线中所有中心点的方向信息，得到一条带法线方向信息的样条曲线，使用该样条曲线完成曲面重建，生成的重建曲面会更加平滑，会减少曲面相邻两层像素之间的断层现象。

第一方面，本申请实施例提供了一种血管曲面重建方法，所述血管曲面重建方法包括：

获取血管在原始医学影像中的血管中心线，并在所述血管中心线中确定多个原始中心线控制点；

对所述多个原始中心线控制点进行样条插值，得到样条曲线，并在所述样条曲线上按照第一预设距离进行等间距采样，得到多个第一中心点；

将所述多个原始中心线控制点输入到样条逼近中进行曲线光顺，得到光顺中心线，并在所述光顺中心线上按照第二预设距离进行等间距采样，得到多个第二中心点；其中，所述第二预设距离小于所述第一预设距离；

利用所述光顺中心线上的每个第二中心点在所述原始医学影像中的像素坐标确定每个第二中心点的法向量；

根据每个第一中心点与每个第二中心点之间的位置关系以及每个第二中心点的法向量确定每个第一中心点的法向量；

根据每个第一中心点的位置和法向量生成多个曲面采样点，并根据所述多个曲面采样点生成所述血管的曲面重建结果。

进一步的，所述利用所述光顺中心线上的每个第二中心点在所述原始医学影像中的像素坐标确定每个第二中心点的法向量，包括：

针对于每个第二中心点，基于该第二中心点的像素坐标以及与该第二中心点相邻的第二中心点的像素坐标确定该第二中心点的切向量；

针对于所述多个第二中心点中的首个第二中心点，基于所述首个第二中心点的切向量确定所述首个第二中心点的法向量；

确定与所述首个第二中心点相邻的下一个第二中心点，根据所述首个第二中心点的法向量以及所述下一个第二中心点的切向量确定所述下一个第二中心点的副法向量；

根据所述下一个第二中心点的切向量以及所述下一个第二中心点的副法向量确定所述下一个第二中心点的法向量；

将所述下一个第二中心点确定为所述首个第二中心点，返回执行所述确定与所述首个第二中心点相邻的下一个第二中心点的步骤，直至不存在与所述首个第二中心点相邻的下一个第二中心点。

进一步的，所述基于该第二中心点的像素坐标以及与该第二中心点相邻的第二中心点的像素坐标确定该第二中心点的切向量，包括：

当该第二中心点为所述多个第二中心点中的起始第二中心点时，确定所述起始第二中心点在所述原始医学影像中的第一像素坐标以及与所述起始第二中心点相邻的第一相邻中心点在所述原始医学影响中的第二像素坐标，并基于所述第一像素坐标和所述第二像素坐标确定所述起始第二中心点的切向量；

当该第二中心点为所述多个第二中心点中的末端第二中心点时，确定所述末端第二中心点在所述原始医学影像中的第三像素坐标以及与所述末端第二中心点相邻的第二相邻中心点在所述原始医学影响中的第四像素坐标，并基于所述第三像素坐标和所述第四像素坐标确定所述末端第二中心点的切向量；

当该第二中心点为所述多个第二中心点中除所述起始第二中心点和所述末端第二中心点以外的任意一个第二中心点时，确定与该第二中心点相邻的下一第二中心点在所述原始医学影像中的第五像素坐标，以及与该第二中心点相邻的上一第二中心点在所述原始医学影像中的第六像素坐标，并基于所述第五像素坐标和所述第六像素坐标确定该第二中心点的切向量。

进一步的，所述根据每个第一中心点与每个第二中心点之间的位置关系以及每个第二中心点的法向量确定每个第一中心点的法向量，包括：

针对于每个第一中心点，根据该第一中心点在所述原始医学影像中的像素坐标，以及每个第二中心点在所述原始医学影像中的像素坐标，分别确定该第一中心点与每个第二中心点之间的距离；

将所述多个第二中心点中与该第一中心点距离最近的第二中心点的法向量确定为该第一中心点的法向量。

进一步的，所述根据每个第一中心点的位置和法向量生成多个曲面采样点，并根据所述多个曲面采样点生成所述血管的曲面重建结果，包括：

针对于每个第一中心点，以该第一中心点为中心，沿着该第一中心点的法向量的正负两个方向创建多个等间距的曲面采样点；

利用每个第一中心点对应的曲面采样点在所述原始医学影像中进行线性插值，将在所述原始医学影像中生成的沿所述样条曲线的二维图像确定为所述血管的曲面重建结果。

第二方面，本申请实施例还提供了一种血管曲面重建装置，所述血管曲面重建装置包括：

中心线控制点生成模块，用于获取血管在原始医学影像中的血管中心线，并在所述血管中心线中确定多个原始中心线控制点；

第一中心点生成模块，用于对所述多个原始中心线控制点进行样条插值，得到样条曲线，并在所述样条曲线上按照第一预设距离进行等间距采样，得到多个第一中心点；

第二中心点生成模块，用于将所述多个原始中心线控制点输入到样条逼近中进行曲线光顺，得到光顺中心线，并在所述光顺中心线上按照第二预设距离进行等间距采样，得到多个第二中心点；其中，所述第二预设距离小于所述第一预设距离；

第一法向量确定模块，用于利用所述光顺中心线上的每个第二中心点在所述原始医学影像中的像素坐标确定每个第二中心点的法向量；

第二法向量确定模块，用于根据每个第一中心点与每个第二中心点之间的位置关系以及每个第二中心点的法向量确定每个第一中心点的法向量；

曲面重建模块，用于根据每个第一中心点的位置和法向量生成多个曲面采样点，并根据所述多个曲面采样点生成所述血管的曲面重建结果。

进一步的，所述第一法向量确定模块在用于利用所述光顺中心线上的每个第二中心点在所述原始医学影像中的像素坐标确定每个第二中心点的法向量时，所述第一法向量确定模块还用于：

进一步的，所述第一法向量确定模块在用于基于该第二中心点的像素坐标以及与该第二中心点相邻的第二中心点的像素坐标确定该第二中心点的切向量时，所述第一法向量确定模块还用于：

第三方面，本申请实施例还提供一种电子设备，包括：处理器、存储器和总线，所述存储器存储有所述处理器可执行的机器可读指令，当电子设备运行时，所述处理器与所述存储器之间通过总线通信，所述机器可读指令被所述处理器执行时执行如上述的血管曲面重建方法的步骤。

第四方面，本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器运行时执行如上述的血管曲面重建方法的步骤。

本申请实施例所提供的血管曲面重建方法和血管曲面重建装置，首先，获取血管在原始医学影像中的血管中心线，并在所述血管中心线上确定多个原始中心线控制点；然后对所述多个原始中心线控制点进行样条插值，得到样条曲线，并在所述样条曲线上按照第一预设距离进行等间距中心点位置取样，得到多个第一中心点；将所述多个原始中心线控制点输入到样条逼近中进行曲线光顺，得到光顺中心线，并在所述光顺中心线上按照第二预设距离进行等间距中心点位置取样，得到多个第二中心点；利用所述光顺中心线上的每个第二中心点在所述原始医学影像中的像素坐标确定每个第二中心点的法向量；根据每个第一中心点与每个第二中心点之间的位置关系以及每个第二中心点的法向量确定每个第一中心点的法向量；最后，根据每个第一中心点的位置和法向量生成多个曲面采样点，并根据所述多个曲面采样点生成所述血管的曲面重建结果。

本申请实施例所提供的血管曲面重建方法，首先根据血管中心线中的多个原始中心线控制点生成样条曲线，然后会对样条曲线进行等间距中心点采样，得到一组样条曲线的较稀疏等间距中心点。然后将多个原始中心线控制点输入到样条逼近中，生成一条新的光顺中心线。接着对光顺中心线生成一组较密集的等间距中心点，在中心点位置生成光顺中心线的方向信息，并根据光顺中心线的方向信息确定出样条曲线中所有中心点的方向信息，这样就可以得到一条带法线方向信息的样条曲线，最后使用该样条曲线完成曲面重建。根据本申请实施例提供的血管曲面重建方法，生成的重建曲面会更加平滑，会减少曲面相邻两层像素之间的断层现象。

为使本申请的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本申请实施例所提供的一种血管曲面重建方法的流程图；

图2为本申请实施例所提供的一种第二中心点的法向量确定方法的流程图；

图3为本申请实施例所提供的一种血管曲面重建装置的结构示意图；

图4为本申请实施例所提供的一种电子设备的结构示意图。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的每个其他实施例，都属于本申请保护的范围。

首先，对本申请可适用的应用场景进行介绍。本申请可应用于医学图像处理技术领域。

目前，现有的曲面重建技术的技术思路如下：生成中心线，然后对中心线进行等间距采样，生成中心点的方向；然后以采样位置为中心，根据采样点的方向生成均匀的曲面采样线坐标；根据曲面采样线坐标进行插值，得到重建曲面往往使用的是血管的原中心线。但由于血管的原中心线的拐点比较多，并且曲率不够均匀，现有方法直接使用原中心线进行采样，生成的重建曲面存在一些扭曲甚至断层现象。

基于此，本申请实施例提供了一种血管曲面重建方法、血管曲面重建装置、设备及介质，生成的重建曲面会更加平滑，会减少曲面相邻两层像素之间的断层现象。

请参阅图1，图1为本申请实施例所提供的一种血管曲面重建方法的流程图。如图1中所示，本申请实施例提供的血管曲面重建方法包括：

S101，获取血管在原始医学影像中的血管中心线，并在所述血管中心线上确定多个原始中心线控制点。

需要说明的是，原始医学影像指的是携带有血管影像的医学图像。原始医学影像中携带有血管对应的血管中心线。原始中心点控制点指的是在血管中心线上提取的控制点，用于控制整体中心线曲线的待插值点。

针对上述步骤S101，在具体实施时，获取原始医学影像，确定原始医学影像中血管的血管中心线，并在血管中心线中确定多个原始中心线控制点。这里，可以通过人工手动标记的方式在血管中心线上标记多个原始中心线控制点，或者通过自动路径提取算法在血管中心线上生成多个原始中心线控制点，自动路径提取算法在现有技术中有详细说明，在此不再赘述。

S102，对所述多个原始中心线控制点进行样条插值，得到样条曲线，并在所述样条曲线上按照第一预设距离进行等间距中心点位置取样，得到多个第一中心点。

需要说明的是，样条曲线指的是对多个中心线控制点进行样条差值后得到的曲线。样条插值是一种以可变样条来作出一条经过一系列点的光滑曲线的数学方法。得到的样条曲线则是经过所有中心线控制点的一条光滑曲线。第一预设距离是预先设定好的，在样条曲线上进行等间距中心点位置取样的距离，这里的第一预设距离可以设定为0.4mm，对此本申请不做具体限定。第一中心点则是在样条曲线上进行等间距中心点位置取样后得到的中心点。

针对上述步骤S102，在具体实施时，在步骤S101得到多个原始中心线控制点后，使用多个原始中心线控制点进行样条插值，得到样条曲线。这里，如何进行样条插值在现有技术中有详细说明，在此不再赘述。然后在样条曲线上按照第一预设距离进行等间距中心点位置取样，例如按照0.4mm进行等间距中心点位置取样，得到多个等间距的第一中心点。

S103，将所述多个原始中心线控制点输入到样条逼近中进行曲线光顺，得到光顺中心线，并在所述光顺中心线上按照第二预设距离进行等间距中心点位置取样，得到多个第二中心点。

需要说明的是，曲线光顺是指使曲线上的拐点尽量少，并且整条曲线的曲率变化均匀的方法。因此，对曲线进行光顺则要减少曲线的拐点并且使其曲率均匀变化。光顺中心线则是根据多个第一中心点得到的一条拐点减少，曲率更均匀的光顺的逼近中心线。第二预设距离是预先设定好的，在光顺中心线上进行等间距中心点位置取样的距离，这里的第二预设距离可以设定为0.1mm，对此本申请不做具体限定。这里，第二预设距离需小于第一预设距离。第二中心点则是在光顺中心线上进行等间距中心点位置取样后得到的中心点。

针对上述步骤S103，在具体实施时，在步骤S101得到多个原始中心线控制点后，将多个原始中心线控制点输入到样条逼近中进行曲线光顺，得到光顺中心线。光顺中心线因为不必过每个原始中心线控制点，所以可以减少光顺中心线的拐点的数目，并且可以通过能量方程控制曲线的曲率更均匀。得到光顺中心线后，在光顺中心线上按照第二预设距离进行等间距中心点位置取样，例如按照0.1mm进行等间距中心点位置取样，得到多个等间距的第二中心点。这里，样条逼近可以采用普通样条逼近，B样条逼近，或P样条逼近等方法，对此本申请不做具体限定。

S104，利用所述光顺中心线上的每个第二中心点在所述原始医学影像中的像素坐标确定每个第二中心点的法向量。

针对上述步骤S104，在具体实施时，利用步骤S103得到的光顺中心线上的每个第二中心点在原始医学影像中的像素坐标确定每个第二中心点的法向量。

请参阅图2，图2为本申请实施例所提供的一种第二中心点的法向量确定方法的流程图。如图2中所示，针对上述步骤S104，所述利用所述光顺中心线上的每个第二中心点在所述原始医学影像中的像素坐标确定每个第二中心点的法向量，包括：

S201，针对于每个第二中心点，基于该第二中心点的像素坐标以及与该第二中心点相邻的第二中心点的像素坐标确定该第二中心点的切向量。

针对上述步骤S201，在具体实施时，针对于每个第二中心点，确定该第二中心点在原始医学影像中的像素坐标以及与该第二中心点相邻的第二中心点在原始医学影像中的像素坐标，并基于该第二中心点的像素坐标以及与该第二中心点相邻的第二中心点的像素坐标确定该第二中心点的切向量。

根据本申请提供的实施例，在具体实施时，将光顺中心线上的多个第二中心点划分为三类二中心点，第一类是位于光顺中心线始端的起始第二中心点，第二类是位于光顺中心线末端的末端第二中心点，第三类是除起始第二中心点和末端第二中心点以外的其他第二中心点。针对上述步骤S201，所述基于该第二中心点的像素坐标以及与该第二中心点相邻的第二中心点的像素坐标确定该第二中心点的切向量，包括：

A：当该第二中心点为所述多个第二中心点中的起始第二中心点时，确定所述起始第二中心点在所述原始医学影像中的第一像素坐标以及与所述起始第二中心点相邻的第一相邻中心点在所述原始医学影响中的第二像素坐标，并基于所述第一像素坐标和所述第二像素坐标确定所述起始第二中心点的切向量。

针对上述步骤A，在具体实施时，当该第二中心点为多个第二中心点中的起始第二中心点时，首先确定与该起始第二中心线相邻的第一相邻中心点，也就是光顺中心线中的第二个中心线。然后确定起始第二中心点在原始医学影像中的第一像素坐标以及第一相邻中心点在原始医学影像中的第二像素坐标，并基于第一像素坐标和第二像素坐标确定起始第二中心点的切向量。具体的，使用第一相邻中心点对应的第二像素坐标减去起始第二中心点对应的第一像素坐标，即可确定出起始第二中心点的切向量。

B：当该第二中心点为所述多个第二中心点中的末端第二中心点时，确定所述末端第二中心点在所述原始医学影像中的第三像素坐标以及与所述末端第二中心点相邻的第二相邻中心点在所述原始医学影响中的第四像素坐标，并基于所述第三像素坐标和所述第四像素坐标确定所述末端第二中心点的切向量。

针对上述步骤B，在具体实施时，当该第二中心点为多个第二中心点中的末端第二中心点时，首先确定与该末端第二中心线相邻的第二相邻中心点，也就是光顺中心线中的倒数第二个中心线。然后确定末端第二中心点在原始医学影像中的第三像素坐标以及第二相邻中心点在原始医学影像中的第四像素坐标，并基于第三像素坐标和第四像素坐标确定末端第二中心点的切向量。具体的，使用末端第二中心点对应的第三像素坐标减去第二相邻中心点对应的第四像素坐标，即可确定出末端第二中心点的切向量。

C：当该第二中心点为所述多个第二中心点中除所述起始第二中心点和所述末端第二中心点以外的任意一个第二中心点时，确定与该第二中心点相邻的下一第二中心点在所述原始医学影像中的第五像素坐标，以及与该第二中心点相邻的上一第二中心点在所述原始医学影像中的第六像素坐标，并基于所述第五像素坐标和所述第六像素坐标确定该第二中心点的切向量。

针对上述步骤C，在具体实施时，当该第二中心点为多个第二中心点中除起始第二中心点和末端第二中心点以外的任意一个第二中心点时，首先确定后与该第二中心点相邻的下一第二中心点和与该第二中心点相邻的上一中心线。然后确定下一第二中心点在原始医学影像中的第五像素坐标以及上一相邻中心点在原始医学影像中的第六像素坐标，并基于第五像素坐标和第六像素坐标确定该第二中心点的切向量。具体的，使用下一第二中心点对应的第五像素坐标减去上一第二中心点对应的第六像素坐标，即可确定出该第二中心点的切向量。

S202，针对于所述多个第二中心点中的首个第二中心点，基于所述首个第二中心点的切向量确定所述首个第二中心点的法向量。

针对上述步骤S202，在具体实施时，针对于多个第二中心点中的首个第二中心点，基于首个第二中心点的切向量确定首个第二中心点的法向量。这里，首个第二中心点的法向方向需与首个第二中心点的切向方向垂直，已知首个第二中心点的切向量，即可确定出首个第二中心点的法向量。

S203，确定与所述首个第二中心点相邻的下一个第二中心点，根据所述首个第二中心点的法向量以及所述下一个第二中心点的切向量确定所述下一个第二中心点的副法向量。

S204，根据所述下一个第二中心点的切向量以及所述下一个第二中心点的副法向量确定所述下一个第二中心点的法向量。

需要说明的是，副法向量(binormal vector)是空间解析几何的一个概念，密切平面上过这点与密切平面垂直的直线所表示的向量为该平面的副法向量。密切平面是最贴近曲线的切平面。

针对上述步骤S203-步骤S204，在具体实施时，首先确定出与首个第二中心点相邻的下一个第二中心点，然后根据首个第二中心点的法向量以及下一个第二中心点的切向量确定下一个第二中心点的副法向量。具体的，使用首个第二中心点的法向量和下一个第二中心点的切向量之间的叉乘即可得到下一个第二中心点的副法向量。下一个第二中心点的副法向量可通过下述公式进行计算：

B_k＝N_k-1×T_k

其中，N_k-1表示首个第二中心点的法向量，T_k表示下一个第二中心点的切向量，B_k表示下一个第二中心点的副法向量。

确定出下一个第二中心点的副法向量后，根据下一个第二中心点的切向量以及下一个第二中心点的副法向量确定下一个第二中心点的法向量。具体的，使用下一个第二中心点的切向量和下一个第二中心点的副法向量之间的叉乘即可得到下一个第二中心点的法向量。下一个第二中心点的法向量可通过下述公式进行计算：

N_k＝T_k×B_k

其中，Nk表示下一个第二中心点的法向量。

S205，将所述下一个第二中心点确定为所述首个第二中心点，返回执行所述确定与所述首个第二中心点相邻的下一个第二中心点的步骤，直至不存在与所述首个第二中心点相邻的下一个第二中心点。

针对上述步骤S205，在具体实施时，步骤S204计算出下一个第二中心点的法向量后，将下一个第二中心点确定为首个第二中心点，返回执行步骤S203中确定与所述首个第二中心点相邻的下一个第二中心点的步骤，然后再次计算下一个第二中心点的法向量，直至不存在与首个第二中心点相邻的下一个第二中心点。这样，当相邻两个点的切线方向角度偏差较小时，通过这种计算方式让前一个点的法向量参与到后一个点的法向量的计算，能够保证这两个点法向量的偏差也较小。

S105，根据每个第一中心点与每个第二中心点之间的位置关系以及每个第二中心点的法向量确定每个第一中心点的法向量。

针对上述步骤S105，在具体实施时，每个第二中心点的法向量确定出之后，根据每个第一中心点与每个第二中心点之间的位置关系以及每个第二中心点的法向量确定每个第一中心点的法向量。

具体的，针对上述步骤S105，所述根据每个第一中心点与每个第二中心点之间的位置关系以及每个第二中心点的法向量确定每个第一中心点的法向量，包括：

步骤1051，针对于每个第一中心点，根据该第一中心点在所述原始医学影像中的像素坐标，以及每个第二中心点在所述原始医学影像中的像素坐标，分别确定该第一中心点与每个第二中心点之间的距离。

步骤1052，将所述多个第二中心点中与该第一中心点距离最近的第二中心点的法向量确定为该第一中心点的法向量。

针对上述步骤1051-步骤1052，在具体实施时，针对于每个第一中心点，根据该第一中心点在原始医学影像中的像素坐标，以及每个第二中心点在原始医学影像中的像素坐标，分别确定该第一中心点与每个第二中心点之间的距离。然后将多个第二中心点中与该第一中心点距离最近的第二中心点的法向量确定为该第一中心点的法向量。这样，找光顺中心线上所有的第二中心点中距离该第一中心点最近的第二中心点，将与该第一中心点距离最近的第二中心点的法向量确定为该第一中心点的法向量。

S106，根据每个第一中心点的位置和法向量生成多个曲面采样点，并根据所述多个曲面采样点生成所述血管的曲面重建结果。

这里，曲面重建(CPR，Curved Planar Reformat)是常用的一种技术，能够将弯曲的血管等管状图像拉直并显示到一个平面上。

针对上述步骤S106，在具体实施时，针对于每个第一中心点，根据该第一中心点的位置和法向量生成该第一中心点对应的多个曲面采样点，并根据每个第一中心点对应的多个曲面采样点生成血管的曲面重建结果。

具体的，针对上述步骤S106，所述根据每个第一中心点的位置和法向量生成多个曲面采样点，并根据所述多个曲面采样点生成所述血管的曲面重建结果，包括：

步骤1061，针对于每个第一中心点，以该第一中心点为中心，沿着该第一中心点的法向量的正负两个方向创建多个等间距的曲面采样点。

步骤1062，利用每个第一中心点对应的曲面采样点在所述原始医学影像中进行线性插值，将在所述原始医学影像中生成的沿所述样条曲线的二维图像确定为所述血管的曲面重建结果。

针对上述步骤1061-步骤1062，在具体实施时，针对于每个第一中心点，以该第一中心点为中心，沿着该第一中心点的法向量的正负两个方向创建多个等间距的曲面采样点。这里，以该第一中心点为中心，沿着得到的法向量方向的正负方向各取N个均匀的采样位置。这样，一条线上总共有2N+1个点，每个第一中心点生成2N+1个均匀的曲面采样点。然后利用每个第一中心点对应的曲面采样点在原始医学影像中进行线性插值，将在原始医学影像中生成的沿样条曲线的二维图像确定为血管的曲面重建结果。具体的，按照样条曲线中各个第一中心点的顺序对各个第一中心点对应的插值点进行排序，获取血管的二维展开图，即该血管的曲面重建结果。这里，线性插值可以选用cubic插值，样条插值等方法，对此本申请不做具体限定。

本申请实施例所提供的血管曲面重建方法，首先，获取血管在原始医学影像中的血管中心线，并在所述血管中心线上确定多个原始中心线控制点；然后对所述多个原始中心线控制点进行样条插值，得到样条曲线，并在所述样条曲线上按照第一预设距离进行等间距中心点位置取样，得到多个第一中心点；将所述多个原始中心线控制点输入到样条逼近中进行曲线光顺，得到光顺中心线，并在所述光顺中心线上按照第二预设距离进行等间距中心点位置取样，得到多个第二中心点；利用所述光顺中心线上的每个第二中心点在所述原始医学影像中的像素坐标确定每个第二中心点的法向量；根据每个第一中心点与每个第二中心点之间的位置关系以及每个第二中心点的法向量确定每个第一中心点的法向量；最后，根据每个第一中心点的位置和法向量生成多个曲面采样点，并根据所述多个曲面采样点生成所述血管的曲面重建结果。

请参阅图3，图3为本申请实施例所提供的一种血管曲面重建装置的结构示意图。如图3中所示，所述血管曲面重建装置300包括：

中心线控制点生成模块301，用于获取血管在原始医学影像中的血管中心线，并在所述血管中心线中确定多个原始中心线控制点；

第一中心点生成模块302，用于对所述多个原始中心线控制点进行样条插值，得到样条曲线，并在所述样条曲线上按照第一预设距离进行等间距采样，得到多个第一中心点；

第二中心点生成模块303，用于将所述多个原始中心线控制点输入到样条逼近中进行曲线光顺，得到光顺中心线，并在所述光顺中心线上按照第二预设距离进行等间距采样，得到多个第二中心点；其中，所述第二预设距离小于所述第一预设距离；

第一法向量确定模块304，用于利用所述光顺中心线上的每个第二中心点在所述原始医学影像中的像素坐标确定每个第二中心点的法向量；

第二法向量确定模块305，用于根据每个第一中心点与每个第二中心点之间的位置关系以及每个第二中心点的法向量确定每个第一中心点的法向量；

曲面重建模块306，用于根据每个第一中心点的位置和法向量生成多个曲面采样点，并根据所述多个曲面采样点生成所述血管的曲面重建结果。

进一步的，所述第一法向量确定模块304在用于利用所述光顺中心线上的每个第二中心点在所述原始医学影像中的像素坐标确定每个第二中心点的法向量时，所述第一法向量确定模块304还用于：

进一步的，所述第一法向量确定模块304在用于基于该第二中心点的像素坐标以及与该第二中心点相邻的第二中心点的像素坐标确定该第二中心点的切向量时，所述第一法向量确定模块304还用于：

进一步的，所述第二法向量确定模块305在用于根据每个第一中心点与每个第二中心点之间的位置关系以及每个第二中心点的法向量确定每个第一中心点的法向量时，所述第二法向量确定模块305还用于：

进一步的，所述曲面重建模块306在用于根据每个第一中心点的位置和法向量生成多个曲面采样点，并根据所述多个曲面采样点生成所述血管的曲面重建结果时，所述曲面重建模块306还用于：

请参阅图4，图4为本申请实施例所提供的一种电子设备的结构示意图。如图4中所示，所述电子设备400包括处理器410、存储器420和总线430。

所述存储器420存储有所述处理器410可执行的机器可读指令，当电子设备400运行时，所述处理器410与所述存储器420之间通过总线430通信，所述机器可读指令被所述处理器410执行时，可以执行如上述图1和图2所示方法实施例中的血管曲面重建方法的步骤，具体实现方式可参见方法实施例，在此不再赘述。

本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器运行时可以执行如上述图1和图2所示方法实施例中的血管曲面重建方法的步骤，具体实现方式可参见方法实施例，在此不再赘述。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。

所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个处理器可执行的非易失的计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-OnlyMemory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释，此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本申请的具体实施方式，用以说明本申请的技术方案，而非对其限制，本申请的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims

1.一种血管曲面重建方法，其特征在于，所述血管曲面重建方法包括：

2.根据权利要求1所述的血管曲面重建方法，其特征在于，所述利用所述光顺中心线上的每个第二中心点在所述原始医学影像中的像素坐标确定每个第二中心点的法向量，包括：

3.根据权利要求2所述的血管曲面重建方法，其特征在于，所述基于该第二中心点的像素坐标以及与该第二中心点相邻的第二中心点的像素坐标确定该第二中心点的切向量，包括：

4.根据权利要求1所述的血管曲面重建方法，其特征在于，根据每个第一中心点与每个第二中心点之间的位置关系以及每个第二中心点的法向量确定每个第一中心点的法向量，包括：

针对于每个第一中心点，根据该第一中心点在所述原始医学影像中的像素坐标，以及每个第二中心点在所述原始医学影像中的像素坐标，确定该第一中心点与每个第二中心点之间的距离；

5.根据权利要求1所述的血管曲面重建方法，其特征在于，所述根据每个第一中心点的位置和法向量生成多个曲面采样点，并根据所述多个曲面采样点生成所述血管的曲面重建结果，包括：

6.一种血管曲面重建装置，其特征在于，所述血管曲面重建装置包括：

7.根据权利要求6所述的血管曲面重建装置，其特征在于，所述第一法向量确定模块在用于利用所述光顺中心线上的每个第二中心点在所述原始医学影像中的像素坐标确定每个第二中心点的法向量时，所述第一法向量确定模块还用于：

8.根据权利要求7所述的血管曲面重建装置，其特征在于，所述第一法向量确定模块在用于基于该第二中心点的像素坐标以及与该第二中心点相邻的第二中心点的像素坐标确定该第二中心点的切向量时，所述第一法向量确定模块还用于：

9.一种电子设备，其特征在于，包括：处理器、存储器和总线，所述存储器存储有所述处理器可执行的机器可读指令，当电子设备运行时，所述处理器与所述存储器之间通过所述总线进行通信，所述机器可读指令被所述处理器运行时执行如权利要求1至5任一所述的血管曲面重建方法的步骤。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器运行时执行如权利要求1至5任一所述的血管曲面重建方法的步骤。