申请/专利权人：徐州医科大学

申请日：2023-09-19

公开（公告）日：2024-03-29

公开（公告）号：CN117218091B

主分类号：G06T7/00

分类号：G06T7/00;G06T7/60

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.03.29#授权;2023.12.29#实质审查的生效;2023.12.12#公开

摘要：本发明公开了一种面向骨折地图构建的骨折线提取方法，属于计算机辅助设计技术领域。方法包括如下步骤：步骤一：股骨颈骨折图像预处理；步骤二：构建股骨颈骨折线走向模板；步骤三：提取股骨颈骨折线；步骤四：根据股骨颈骨折线绘制股骨颈骨折地图。本发明给出面向骨折地图构建的骨折线提取方法，根据股骨颈骨折线的连续性和方向性，设计股骨颈骨折线的走向，并分别定义出与各个走向相匹配的走向模板，通过走向模板与骨折线匹配，修复骨折图像中模糊、缺失等区域。同时给出一种基于可调节圆的骨折线检测方法，实现了骨折线的快速检测。该方法具简单、灵活、高效等特点，为股骨颈骨折线提取提供了新方法，对构建骨折地图有重要意义。

主权项：1.面向骨折地图构建的骨折线提取方法，其特征是，包括如下步骤：步骤一：股骨颈骨折图像预处理；步骤二：构建股骨颈骨折线走向模板；步骤三：提取股骨颈骨折线；步骤四：根据股骨颈骨折线绘制股骨颈骨折地图；步骤二包括：步骤2a：计算股骨颈骨折线的走向：股骨颈骨折线的走向指的是股骨颈骨折线与水平方向的夹角α；α为[0，2π]之间的任意值，将α划分为m类，设定m=8，即：α1=[0，π4），α2=[π4，π2），α3=[π2，3π4），α4=[3π4，π），α5=[π，5π4），α6=[5π4，3π2），α7=[3π2，7π4）和α8=[7π4，2π）；此划分将股骨颈骨折线的走向统一归拢到上、下、左、右、左上、右上、左下和右下8种走向；步骤2b：根据股骨颈骨折线的走向确定股骨颈骨折线走向模板，包括模板的尺寸及权重：股骨颈骨折线走向模板指的是一个方阵，定义了一条股骨颈骨折线上，从当前骨折特征点Afractrue到下一处骨折特征点Bfractrue之间的连接规则；股骨颈骨折线走向模板采用i×i方阵表示，记作Tj（j=1,2,3,...,2i），共2i个模板，也是m个模板；下一处骨折特征点Bfractrue，指的是在当前骨折特征点Afractrue的位置基础上，在Y正方向上前进1个像素得到的骨折线上的特征点；股骨颈骨折线走向模板的尺寸指的是i×i方阵的尺寸；股骨颈骨折线走向模板的权重指的是i×i方阵中的元素值，表示为2k，k=0,1,2,...,i；结合步骤2a中α的范围值，设计下一处骨折特征点Bfractrue与当前骨折特征点Afractrue之间的连接为8邻域；与步骤2a中α的划分精度相对应，2i=m=8，由此推出i=3；则，股骨颈骨折线走向模板表示为3×3的方阵，方阵中的元素为0，20，21，22和23；方阵的中心表示当前骨折特征点Afractrue，其余元素表示当前骨折特征点Afractrue的8个相邻点的权重值，越靠近当前骨折特征点Afractrue方向，权重越大，最大为23，越远离当前骨折特征点Afractrue方向，权重越小，最小为0；步骤三包括：步骤3a：股骨颈骨折线中缺损、模糊段的修复：将股骨颈骨折线表示为由n个骨折特征点构成的点集；在股骨颈骨折线上，在Y正方向上每前进Ym标记一处骨折特征点，记作Eii=0,1,2,…p,…q,…,n；即，股骨颈骨折线离散为由n个骨折特征点构成的点集，初始设定Ym=1个像素；在股骨颈骨折线中的缺损模糊处，计算当前清晰的骨折特征点Ep到最近的下一处清晰的骨折特征点Eq之间的线段与水平线的夹角β1，0β1π；同时，计算出Ep和Eq之间在Y方向的高度h；根据β1，选择相对应的股骨颈骨折线走向模板，在Ep的基础上，在Y方向上前进1个像素，沿着股骨颈骨折线走向模板给出的方向绘制出目标骨折特征点Ep+1；然后，计算Ep+1到Eq之间的线段与水平线的夹角β2，0β2π；根据β2，选择相对应的股骨颈骨折线走向模板，在Ep+1的基础上，在Y方向上前进1个像素，绘制出目标骨折特征点Ep+2；如此类推，直到在Y方向上前进r次，r=q-p；r=h；由此，依次绘制出Es（s=p,p+1,p+2,...,r）；得到修复的股骨颈骨折线；步骤3b：基于可调节圆检测新的股骨颈骨折线：在股骨颈骨折中，时有存在两条及以上股骨颈骨折线的情况，为此，提出一种基于可调节圆的骨折特征点检测方法，包括步骤如下：步骤3ba：选取步骤3a中股骨颈骨折线上的骨折特征点作为可调节圆的圆心，记作O1（X1,Y1,Z1），设置初始圆半径为Rx=1个像素；步骤3bb：对半径Rx逐渐增加1个像素，若可以触及像素值为1的点，即检测到新的骨折特征点，记作Of1（X1,Y1,Z1）；步骤3bc：在Y方向上前进Yn，初始设定Yn=1个像素，将可调节圆的圆心移动到坐标O2（X2,Y2,Z2）；重复步骤3ba，依次得到Ofr（Xr,Yr,Zr），直到回到初始圆心点O1（X1,Y1,Z1）； O fr为提取的新的股骨颈骨折线上的骨折特征点；连接骨折特征点Ofr即得到新的股骨颈骨折线。

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百度查询： 徐州医科大学 面向骨折地图构建的骨折线提取方法

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