C#开发PACS医学影像三维重建(十四):基于能量模型算法将曲面牙床展开至二维平面

本文主要是介绍C#开发PACS医学影像三维重建(十四):基于能量模型算法将曲面牙床展开至二维平面,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

在医学影像领域中,将三维重建中的人体组织展开平铺至二维,用来研判病灶和制定治疗方案的重要手段之一,

它能够将立体曲面所包含的信息更为直观的展示到二维平面上,常用的情景包括:

牙床全景图、平铺血管、骨骼二维化展开(肋骨平铺)。

众所周知,人体牙床正常情况下是有弧度的,无论是从俯视位还是冠状位观察都是不能直观的了解牙齿状况,

或多或少的都会被其他组织或牙齿遮挡,如下图所示:

所以我们要将三维或二维的影像拉伸后平铺到桌面上,目前主流曲面展开算法有如下几种:

①元素法

②旋转正交矩阵法

③迭代应变能量释放法 

本文将根据网络查询现有的算法粗略介绍用能量法展开牙床:

基于弹簧质点系统建立能量模型:

弹性变形能E和弹性力f的计算式为:

判断展开标准:

 曲面展开算法示例:

以VTK中圆柱体为例,将一根圆柱展开为一个矩形平面的部分代码:

void  Cylinder_Expansion(vtkPolyData* srcData, vtkPolyData* destData, GEO_CYLINDER src_Cylinder) {vtkSmartPointer<vtkPoints>srcPoints = srcData->GetPoints();vtkSmartPointer<vtkPoints>destPoints = vtkSmartPointer<vtkPoints>::New();int num = srcPoints->GetNumberOfPoints();double p[3],r[3],cross[3];double v0[3] = { 0 }, v1[3] = {0};v0[src_Cylinder.RdTran] = src_Cylinder.CenterTran;v0[src_Cylinder.RdLong] = src_Cylinder.CenterLong;v1[src_Cylinder.RdTran] = src_Cylinder.R;v1[src_Cylinder.RdLong] = 0;    double arc_len;for (int i = 0; i < num; ++i) {srcPoints->GetPoint(i, p);v0[src_Cylinder.Axial]= p[src_Cylinder.Axial];vtkMath::Subtract(p,  v0, p);arc_len = vtkMath::AngleBetweenVectors(v1,p);vtkMath::Cross(v1, p, cross);if (cross[src_Cylinder.Axial]<0)arc_len = vtkMath::Pi()*2-arc_len;r[src_Cylinder.RdTran]= src_Cylinder.CenterTran+ arc_len*src_Cylinder.R;r[src_Cylinder.Axial] = v0[src_Cylinder.Axial];r[src_Cylinder.RdLong] =sqrt(p[0] * p[0] + p[1] * p[1] + p[2] * p[2]) - src_Cylinder.R;destPoints->InsertPoint(i,r);}    destData->SetPoints(destPoints);
}

运行结果:

将此算法应用到医学影像中,开始定位展开锚点:

现在就可以在同一屏画面中得到了各种视角的牙床图:

同理,还可以应用到血管和骨骼的平铺展开,更好的观察血管阻塞和破裂、骨折骨裂等情况。

 C#开发PACS、RIS、3D医学影像处理系统系列教程 目录整理:

菜鸟入门篇

C#开发PACS医学影像处理系统(一):开发背景和功能预览

C#开发PACS医学影像处理系统(二):界面布局之菜单栏

C#开发PACS医学影像处理系统(三):界面布局之工具栏

C#开发PACS医学影像处理系统(四):界面布局之状态栏

C#开发PACS医学影像处理系统(五):查询病人信息列表

C#开发PACS医学影像处理系统(六):加载Dicom影像

C#开发PACS医学影像处理系统(七):读取影像Dicom信息

C#开发PACS医学影像处理系统(八):单元格变换

C#开发PACS医学影像处理系统(九):序列控件与拖拽

C#开发PACS医学影像处理系统(十):Dicom影像下载策略与算法

C#开发PACS医学影像处理系统(十一):Dicom影像挂片协议

C#开发PACS医学影像处理系统(十二):绘图处理之图形标记

C#开发PACS医学影像处理系统(十三):绘图处理之病灶测量

C#开发PACS医学影像处理系统(十四):处理Dicom影像窗宽窗位

C#开发PACS医学影像处理系统(十五):Dicom影像交叉定位线算法

C#开发PACS医学影像处理系统(十六):2D处理之影像平移和缩放

C#开发PACS医学影像处理系统(十七):2D处理之影像旋转和翻转

C#开发PACS医学影像处理系统(十八):Dicom使用LUT色彩增强和反色

C#开发PACS医学影像处理系统(十九):Dicom影像放大镜

医学影像三维篇

C#开发PACS医学影像三维重建(一):使用VTK重建3D影像

C#开发PACS医学影像三维重建(二):使用VTK进行体绘制

C#开发PACS医学影像三维重建(三):纹理映射与颜色传输

C#开发PACS医学影像三维重建(四):3D网格平滑效果

C#开发PACS医学影像三维重建(五):基于梯度透明的组织漫游

C#开发PACS医学影像三维重建(六):三维光源与阴影效果

C#开发PACS医学影像三维重建(七):空间测量与标注

C#开发PACS医学影像三维重建(八):VR体绘制

C#开发PACS医学影像三维重建(九):MPR三视图切面重建

C#开发PACS医学影像三维重建(十):MIP最小密度投影

C#开发PACS医学影像三维重建(十一):CPR曲面重建

C#开发PACS医学影像三维重建(十二):VE虚拟内镜技术

C#开发PACS医学影像三维重建(十三):基于人体CT值从皮肤渐变到骨骼的梯度透明思路

C#开发PACS医学影像三维重建(十四):基于能量模型算法将曲面牙床展开至二维平面

熟手进阶篇

C#处理医学影像(一):基于Hessian矩阵的血管肺纹理骨骼增强对比

C#处理医学影像(二):基于Hessian矩阵的医学影像增强与窗宽窗位

C#处理医学影像(三):基于漫水边界自动选取病灶范围的实现思路

C#处理医学影像(四):基于Stitcher算法拼接人体全景脊柱骨骼影像

胶片打印:

C#开发医学影像胶片打印系统(一):万能花式布局的实现思路

C#开发医学影像胶片打印系统(二):胶片打印机通讯

C#开发医学影像胶片打印系统(三):Pacs二维功能在排版中的应用

登峰造极篇

C#开发基于Python人工智能的肺结节自动检测

C#开发基于Python人工智能的脊柱侧弯曲率算法

C#开发基于Python机器学习的医学影像骨骼仿真动画

C#开发基于Python机器学习的术后恢复模拟

C#开发基于U3D的VR眼镜设备虚拟人体三维重建

C#开发基于全息投影的裸眼3D医学影像显示技术

免费下载

免费下载使用本教程PACS软件

这篇关于C#开发PACS医学影像三维重建(十四):基于能量模型算法将曲面牙床展开至二维平面的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!


原文地址:https://blog.csdn.net/after5120/article/details/130498380
本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:http://www.chinasem.cn/article/177926

相关文章

C#连接SQL server数据库命令的基本步骤

《C#连接SQLserver数据库命令的基本步骤》文章讲解了连接SQLServer数据库的步骤,包括引入命名空间、构建连接字符串、使用SqlConnection和SqlCommand执行SQL操作,... 目录建议配合使用:如何下载和安装SQL server数据库-CSDN博客1. 引入必要的命名空间2.

深入理解Go语言中二维切片的使用

《深入理解Go语言中二维切片的使用》本文深入讲解了Go语言中二维切片的概念与应用,用于表示矩阵、表格等二维数据结构,文中通过示例代码介绍的非常详细,需要的朋友们下面随着小编来一起学习学习吧... 目录引言二维切片的基本概念定义创建二维切片二维切片的操作访问元素修改元素遍历二维切片二维切片的动态调整追加行动态

C#读写文本文件的多种方式详解

《C#读写文本文件的多种方式详解》这篇文章主要为大家详细介绍了C#中各种常用的文件读写方式,包括文本文件,二进制文件、CSV文件、JSON文件等,有需要的小伙伴可以参考一下... 目录一、文本文件读写1. 使用 File 类的静态方法2. 使用 StreamReader 和 StreamWriter二、二进

C#中Guid类使用小结

《C#中Guid类使用小结》本文主要介绍了C#中Guid类用于生成和操作128位的唯一标识符,用于数据库主键及分布式系统,支持通过NewGuid、Parse等方法生成,感兴趣的可以了解一下... 目录前言一、什么是 Guid二、生成 Guid1. 使用 Guid.NewGuid() 方法2. 从字符串创建

C# 比较两个list 之间元素差异的常用方法

《C#比较两个list之间元素差异的常用方法》:本文主要介绍C#比较两个list之间元素差异,本文通过实例代码给大家介绍的非常详细,对大家的学习或工作具有一定的参考借鉴价值,需要的朋友参考下吧... 目录1. 使用Except方法2. 使用Except的逆操作3. 使用LINQ的Join,GroupJoin

Java中的雪花算法Snowflake解析与实践技巧

《Java中的雪花算法Snowflake解析与实践技巧》本文解析了雪花算法的原理、Java实现及生产实践,涵盖ID结构、位运算技巧、时钟回拨处理、WorkerId分配等关键点,并探讨了百度UidGen... 目录一、雪花算法核心原理1.1 算法起源1.2 ID结构详解1.3 核心特性二、Java实现解析2.

SpringBoot开发中十大常见陷阱深度解析与避坑指南

《SpringBoot开发中十大常见陷阱深度解析与避坑指南》在SpringBoot的开发过程中,即使是经验丰富的开发者也难免会遇到各种棘手的问题,本文将针对SpringBoot开发中十大常见的“坑... 目录引言一、配置总出错?是不是同时用了.properties和.yml?二、换个位置配置就失效?搞清楚加

Python中对FFmpeg封装开发库FFmpy详解

《Python中对FFmpeg封装开发库FFmpy详解》:本文主要介绍Python中对FFmpeg封装开发库FFmpy,具有很好的参考价值,希望对大家有所帮助,如有错误或未考虑完全的地方,望不吝赐... 目录一、FFmpy简介与安装1.1 FFmpy概述1.2 安装方法二、FFmpy核心类与方法2.1 FF

基于Python开发Windows屏幕控制工具

《基于Python开发Windows屏幕控制工具》在数字化办公时代,屏幕管理已成为提升工作效率和保护眼睛健康的重要环节,本文将分享一个基于Python和PySide6开发的Windows屏幕控制工具,... 目录概述功能亮点界面展示实现步骤详解1. 环境准备2. 亮度控制模块3. 息屏功能实现4. 息屏时间

Python实例题之pygame开发打飞机游戏实例代码

《Python实例题之pygame开发打飞机游戏实例代码》对于python的学习者,能够写出一个飞机大战的程序代码,是不是感觉到非常的开心,:本文主要介绍Python实例题之pygame开发打飞机... 目录题目pygame-aircraft-game使用 Pygame 开发的打飞机游戏脚本代码解释初始化部