一种用于尸体虚拟解剖X射线成像的方法与流程

本发明涉及虚拟尸检，具体为一种用于尸体虚拟解剖x射线成像的方法。

背景技术：

1、所谓虚拟尸检就是采用高科技手段，例如：电子计算机x线断层扫描、磁共振扫描技术、b超、数字剪影以及电子发射断层扫描对尸体进行全身扫描，然后利用计算机软件程序进行分析，查找到尸体体内的创伤，寻找到死者死亡的真正原因；其次，虚拟尸检是对尸体进行无损检测，可保持尸体完整性，在不解剖尸体的情况下了解受害者身上的可疑之处；此外，虚拟解剖技术还可利用小块活组织检验细胞结构，检查其中是否存在药物。

2、其中，应用最多的是计算机断层扫描技术及核磁共振成像技术，计算机断层扫描(ct)，它是以x射线从多个方向沿着头部某一选定断层层面进行照射，测定透过的x射线量，数字化后经过计算机算出该层面组织各个单位容积的吸收系数，然后重建图像的一种技术。

3、然而目前在获取尸体扫描图像后，现有的x射线成像方法旨在于提高虚拟三维模型的完整性，忽略了模拟尸检的解剖位置具有一定的针对性，使得现有成像方法效率较慢，且成像操作成本较高。

4、因此，不满足现有的需求，对此我们提出了一种用于尸体虚拟解剖x射线成像的方法。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种用于尸体虚拟解剖x射线成像的方法，通过颜色映射方法将多角度重建影像图片的灰度值映射到rgb颜色空间的相应通道上生成彩色图像，以此突显目标尸体的不同组织部分，便于法医在目标尸体的骨骼、软组织和血管中精准的检验出尸体死因；采用图像简单二值化法将多角度重建影像图片上像素点的灰度值设置为0或255,将所有灰度值大于或等于阈值的像素被判定为属于特定物体，反之被排除在物体区域以外，由此获得反映图片整体和局部特征的二值化图像；突显出目标尸体中目标解剖部位的轮廓，便于法医更精准的检验出尸体死因，提高了虚拟解剖的效率与质量，解决了上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、一种用于尸体虚拟解剖x射线成像的方法，包括以下步骤：

4、s1、获取目标尸体在x射线下的多角度影像数据，并根据虚拟解剖因素确立目标尸体的目标解剖部位；

5、s2、对所获取的多角度影像数据进行重建，获得多角度重建影像图片；

6、s3、对所获取的多角度重建影像图片进行预处理，预处理包括：滤波处理、灰度处理和边缘增强处理，去除噪声和伪影，确保多角度重建影像图片的质量与细节；

7、s4、对预处理后的多角度重建影像图片进行伪彩色处理，获得多角度重建影像图片中目标尸体的不同组织，突显目标尸体的目标解剖部位；

8、s5、基于处理后的多张多角度重建影像图片构建目标尸体的虚拟三维模型。

9、进一步的，所述s1中获取目标尸体的多角度影像数据的方式，包括：ct计算机断层扫描设备、x光造影图像扫描设备或mri图像扫描设备中的任意一种。

10、进一步的，所述s3中对多角度重建影像图片进行预处理，预处理包括：滤波处理、灰度处理和边缘增强处理，具体包括以下步骤：

11、通过中值滤波法对多角度重建影像图片进行滤波处理，具体为：基于图像像素周围邻域的中值来更新该像素的灰度值；

12、通过直方图均衡化方法对滤波处理后多角度重建影像图片进行灰度处理，具体为：将多角度重建影像图片中的灰度值映射到指定范围内，使多角度重建影像图片的累积直方图趋于平均值，增加图像的动态范围；

13、通过基于梯度的边缘检测算法对灰度处理后的多角度重建影像图片进行卷积操作，具体为：基于sobe l算子法计算每张图像中每个像素点的梯度大小和方向，提取图像中的边缘信息。

14、进一步的，所述s4中对预处理后的多角度重建影像图片进行伪彩色处理，具体为：

15、通过颜色映射方法将多角度重建影像图片的灰度值映射到rgb颜色空间的相应通道上，生成彩色图像，突显多角度重建影像图片中的不同组织，不同组织包括：骨骼、软组织和血管。

16、进一步的，所述s4中对多角度重建影像图片进行伪彩色处理，突显目标尸体的不同组织后，返回s1中根据虚拟解剖因素确立目标尸体的目标解剖部位这一步骤，待目标解剖部位确定后，通过图像简单二值化法将灰度处理后的多角度重建影像图片上像素点的灰度值设置为0或255,预先设定出灰度阈值，将256个亮度等级的灰度图像通过阈值进行选取，获得反映图片整体和局部特征的二值化图像；即：所有灰度值大于或等于阈值的像素被判定为属于特定物体，其灰度值为255；否则这些像素点被排除在物体区域以外，其灰度值为0，表示背景或者例外的物体区域，突显出目标尸体中目标解剖部位的轮廓。

17、进一步的，预先设定出灰度阈值的方法为根据灰度值范围的一半进行设定。

18、进一步的，所述s5中基于处理后的多张多角度重建影像图片构建目标尸体的虚拟三维模型，具体包括以下步骤：

19、采用滑动窗口方法将多角度重建影像图片的二维切片图像序列转化为多个二维图像样本，每个样本包含在不同角度下的投影数据；

20、对每个样本进行radon变换，得到在不同度下的一维投影数据；

21、对每个样本的滤波后的投影数据进行反向投影，得到三维图像的切片数据；

22、将所有样本的切片数据拼接起来，得到完整的目标尸体的三维模型。

23、进一步的，所述s1中x射线至少包括两个x射线源，至少两个x射线源为阵列设置的面阵光源，且每个x射线源为均为单色光源。

24、进一步的，通过ct计算机断层扫描设备、x光造影图像扫描设备或mri图像扫描设备中的任意一种设备对目标尸体进行扫描时，均采用仰卧位、头先入的体位进行平扫，扫描部位包括：头面部、颈部、胸腹部及四肢；若身高过长的尸体，存在一次性难以完成全身尸体扫描，视情况掉转体位，以仰卧位、双足先入的体位进行二次平扫；扫描参数包括：管电压120kv，管电流20mas，矩阵16mm×0.6mm，层厚1mm，重建增量1mm，扫描时间为10min～15min。

25、进一步的，所述s5中构建目标尸体的虚拟三维模型后，对原始多角度重建影像图片、处理后的多角度重建影像图片、样本切片数据及其所构建的虚拟三维模型保存至资料库内。

26、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

27、1、本发明，通过颜色映射方法将多角度重建影像图片的灰度值映射到rgb颜色空间的相应通道上，由此生成彩色图像，从而在多角度重建影像图片中突显目标尸体的不同组织部分，以便于法医在目标尸体的骨骼、软组织和血管中精准的检验出尸体死因，由此提高了虚拟解剖的效率与质量。

28、2、本发明，通过采用图像简单二值化法将灰度处理后的多角度重建影像图片上像素点的灰度值设置为0或255,将所有灰度值大于或等于阈值的像素被判定为属于特定物体，其灰度值为255；否则这些像素点被排除在物体区域以外，其灰度值为0，由此获得反映图片整体和局部特征的二值化图像；从而突显出目标尸体中目标解剖部位的轮廓，进一步便于法医更精准的检验出尸体死因，继而进一步提高了虚拟解剖的效率与质量。