本發(fā)明一般來說涉及圖像分析的方法及系統(tǒng)。更特定來說，在特定實(shí)施例中，本發(fā)明涉及自動化檢測哺乳動物胸腔內(nèi)部的組織。

背景技術(shù)：

存在針對于哺乳動物的活體內(nèi)成像的大量技術(shù)，舉例來說，生物發(fā)光技術(shù)、熒光技術(shù)、斷層成像技術(shù)及多模態(tài)成像技術(shù)。小型哺乳動物的活體內(nèi)成像由各個(gè)領(lǐng)域(例如，腫瘤學(xué)、傳染病及藥物研發(fā))的一大群研究調(diào)查人員執(zhí)行。

活體內(nèi)成像通常涉及使用試劑(例如熒光探針)來進(jìn)行活體動物內(nèi)部的生物現(xiàn)象的非侵入性時(shí)空視覺化。舉例來說，熒光分子斷層成像(FMT)涉及用于經(jīng)施用及/或內(nèi)源性探針的定量分析的哺乳動物的活體內(nèi)成像。活體內(nèi)microCT成像是可以極高分辨率將組織、器官及非器官結(jié)構(gòu)成像的基于x射線的技術(shù)。MicroCT已迅速地演進(jìn)，從而需要低劑量掃描及快速成像協(xié)議來促進(jìn)多模態(tài)應(yīng)用且實(shí)現(xiàn)縱向?qū)嶒?yàn)?zāi)Ｐ?。多模態(tài)成像涉及(舉例來說)通過組合FMT、PET、MRI、CT及/或SPECT成像數(shù)據(jù)而融合以不同方式獲得的圖像。

獲取此類活體內(nèi)圖像可為耗時(shí)的，且對所獲取圖像的迅速分析是過程的效率的關(guān)鍵。通常，將成像努力僅集中于哺乳動物的在胸腔內(nèi)部的那些部分上是合意的，所述部分含有許多所關(guān)注器官且針對所述部分需要高級圖像分析。舉例來說，高級圖像分析可涉及用于哺乳動物的一或多個(gè)目標(biāo)器官中的經(jīng)施用或內(nèi)源性探針的定量分析的高級斷層成像重建。那些目標(biāo)器官外部的圖像的部分對于所述分析可為不重要的，且花費(fèi)在那些部分上的處理時(shí)間是浪費(fèi)的且導(dǎo)致減小的效率。

需要一種用于檢測活體內(nèi)哺乳動物圖像的所關(guān)注區(qū)域以便消除對所述圖像的不重要區(qū)域的不必要處理且在不損失重要圖像細(xì)節(jié)的情況下減小總體圖像處理時(shí)間的高效方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本文中描述用于從活體內(nèi)哺乳動物圖像高效且準(zhǔn)確地自動化檢測所關(guān)注區(qū)域的系統(tǒng)及方法。經(jīng)成像哺乳動物的重要區(qū)域是關(guān)鍵器官位于其中的胸腔內(nèi)部的組織。通過自動地識別此重要區(qū)域，可對此區(qū)域執(zhí)行圖像的進(jìn)一步分析及/或處理而不會不必要地浪費(fèi)處理所述圖像的其它區(qū)域的時(shí)間。

用于識別此區(qū)域的自動化程序并非簡單問題，這是因?yàn)樗龀绦虮仨氠槍λ上竦膹V泛范圍的大小及形狀的哺乳動物準(zhǔn)確地識別所要區(qū)域(必須計(jì)及所成像的個(gè)別動物的可變性)，且必須為計(jì)算高度高效的程序。

已發(fā)現(xiàn)，高效地自動化識別所述胸腔內(nèi)部的所述所關(guān)注區(qū)域可通過使用骨骼距離掩模及表面距離掩模兩者來實(shí)現(xiàn)。所述技術(shù)解決了針對廣泛范圍的大小及形狀的例如小型哺乳動物(例如老鼠)等哺乳動物準(zhǔn)確且快速地識別所述所關(guān)注區(qū)域的問題。

在一個(gè)方面中，本發(fā)明針對于一種用于自動地檢測(例如，以圖形方式隔離)哺乳動物的3D圖像中的所關(guān)注區(qū)域的方法，所述所關(guān)注區(qū)域?qū)?yīng)于(例如，限于)大部分地或僅僅位于哺乳動物胸腔內(nèi)部的軟組織，所述方法包括：由計(jì)算裝置的處理器從所述哺乳動物的所述3D圖像自動地確定表面距離圖像，所述表面距離圖像包括三維中的多個(gè)點(diǎn)中的每一者處的強(qiáng)度值，所述強(qiáng)度值中的每一者對應(yīng)于從3D空間中的給定點(diǎn)到所述哺乳動物的外部表面上的最近點(diǎn)的距離；由所述處理器自動地確定骨骼距離圖像，所述骨骼距離圖像包括三維中的多個(gè)點(diǎn)中的每一者處的強(qiáng)度值，所述強(qiáng)度值中的每一者對應(yīng)于從3D空間中的給定點(diǎn)到所述哺乳動物的最近經(jīng)識別骨組織的距離；及由所述處理器使用所述表面距離圖像及所述骨骼距離圖像來自動地檢測對應(yīng)于所述哺乳動物胸腔內(nèi)部的軟組織的所述所關(guān)注區(qū)域。

在一些實(shí)施例中，所述檢測步驟包括：由所述處理器將閾值應(yīng)用于所述表面距離圖像以確定對應(yīng)于哺乳動物身體的中心區(qū)域的表面距離掩模(例如，其中所述表面距離掩模識別所述哺乳動物身體內(nèi)的一或多個(gè)離散體積)；由所述處理器將閾值應(yīng)用于所述骨骼距離圖像以確定對應(yīng)于距所述哺乳動物的經(jīng)識別骨組織至少給定距離的一或多個(gè)區(qū)域的骨骼距離掩模(例如，其中所述骨骼距離掩模識別所述哺乳動物身體內(nèi)的一或多個(gè)離散體積)；由所述處理器應(yīng)用所述表面距離掩模與所述骨骼距離掩模的AND運(yùn)算以僅識別在所述胸腔內(nèi)部位于所述所關(guān)注區(qū)域內(nèi)的區(qū)域(例如，其中識別為所述AND運(yùn)算的結(jié)果的所述區(qū)域界定所述哺乳動物身體內(nèi)的一或多個(gè)離散體積)(且任選地，將例如體積閾值等濾子應(yīng)用于所述AND運(yùn)算的所述結(jié)果以移除位于所述胸腔外部的一或多個(gè)體積)；及由所述處理器應(yīng)用膨脹運(yùn)算及/或分水嶺運(yùn)算以在不侵入所述經(jīng)識別骨組織的情況下向外擴(kuò)展在所述AND運(yùn)算之后識別的區(qū)域向外(例如且在任何后續(xù)過濾步驟之后)，在所述胸腔內(nèi)部的區(qū)域，借此檢測所述哺乳動物胸腔內(nèi)部的所述所關(guān)注區(qū)域。舉例來說，可存在識別為所述AND運(yùn)算的結(jié)果的一個(gè)離散體積，其中所述一個(gè)離散體積位于所述胸腔內(nèi)部，且膨脹

在一些實(shí)施例中，所述方法進(jìn)一步包括由所述處理器確定對應(yīng)于所述胸腔的下部端的橫向平面。在一些實(shí)施例中，確定所述橫向平面包括：從所述表面距離圖像及所述骨骼距離圖像估計(jì)對應(yīng)于所述胸腔的所述下部端的橫向坐標(biāo)。

在一些實(shí)施例中，所述檢測步驟包括：由所述處理器從表達(dá)為鼻子到尾巴z坐標(biāo)的函數(shù)的從前(腹部)表面到最近骨骼的距離的值自動地確定搜索區(qū)域掩模，所述搜索區(qū)域掩模識別所述哺乳動物的排除頸部以上的頭部的區(qū)域且排除所述胸腔以下的區(qū)域的體積；由所述處理器使用所述骨骼距離圖像(例如，通過將閾值應(yīng)用于所述骨骼距離圖像)來自動地確定骨骼距離掩模，其中所述骨骼距離掩模對應(yīng)于距所述哺乳動物的經(jīng)識別骨組織至少給定距離的一或多個(gè)區(qū)域；由所述處理器使用所述表面距離圖像(例如，通過將閾值應(yīng)用于所述表面距離圖像)來自動地確定表面距離掩模，所述表面距離掩模對應(yīng)于距所述哺乳動物的所述外部表面至少給定距離的一或多個(gè)區(qū)域；由所述處理器應(yīng)用所述搜索區(qū)域掩模、所述骨骼距離掩模及所述表面距離掩模的AND運(yùn)算，接著，任選地，將濾子應(yīng)用于所述AND運(yùn)算的結(jié)果以移除小于經(jīng)確定閾值體積的小的相異區(qū)域，借此識別在所述胸腔內(nèi)部位于所述所關(guān)注區(qū)域內(nèi)的種子區(qū)域；及由所述處理器應(yīng)用膨脹運(yùn)算及/或分水嶺運(yùn)算以在不侵入所述經(jīng)識別骨組織的情況下向外擴(kuò)展在所述AND運(yùn)算之后識別的所述種子區(qū)域，接著，由所述處理器應(yīng)用所述膨脹及/或分水嶺運(yùn)算的結(jié)果與所述搜索區(qū)域掩模的AND運(yùn)算，借此檢測所述哺乳動物胸腔內(nèi)部的所述所關(guān)注區(qū)域。

在一些實(shí)施例中，所述檢測步驟包括：由所述處理器使用表達(dá)為鼻子到尾巴z坐標(biāo)的函數(shù)的從前(腹部)表面到最近骨骼的距離的值來自動地確定搜索區(qū)域掩模，所述搜索區(qū)域掩模識別所述哺乳動物的排除所述頸部以上的所述頭部的區(qū)域且排除所述胸腔以下的區(qū)域的體積；由所述處理器使用所述骨骼距離圖像來自動地確定骨骼距離掩模，其中所述骨骼距離掩模對應(yīng)于距所述哺乳動物的經(jīng)識別骨組織至少給定距離的一或多個(gè)區(qū)域；由所述處理器自動地確定計(jì)算為所述表面距離圖像與所述骨骼距離圖像之間的差的復(fù)合距離圖像(例如，其中所述復(fù)合距離圖像的強(qiáng)度值反映距骨骼的距離與距所述哺乳動物的外部表面的距離之間的差)；由所述處理器將閾值應(yīng)用于所述復(fù)合距離圖像以確定復(fù)合距離掩模；由所述處理器應(yīng)用所述搜索區(qū)域掩模、所述骨骼距離掩模及所述復(fù)合距離掩模的AND運(yùn)算，接著，任選地，將濾子應(yīng)用于所述AND運(yùn)算的結(jié)果以移除小于經(jīng)確定閾值體積的小的相異區(qū)域，借此識別在所述胸腔內(nèi)部位于所述所關(guān)注區(qū)域內(nèi)的種子區(qū)域；及由所述處理器應(yīng)用膨脹運(yùn)算及/或分水嶺運(yùn)算以在不侵入所述經(jīng)識別骨組織的情況下向外擴(kuò)展在所述AND運(yùn)算之后識別的所述種子區(qū)域，接著，由所述處理器應(yīng)用所述膨脹及/或分水嶺運(yùn)算的結(jié)果與所述搜索區(qū)域掩模的AND運(yùn)算，借此檢測所述哺乳動物胸腔內(nèi)部的所述所關(guān)注區(qū)域。

在一些實(shí)施例中，所述檢測步驟包括：由所述處理器使用所述骨骼距離圖像來自動地確定骨骼距離掩模，其中所述骨骼距離掩模對應(yīng)于距所述哺乳動物的經(jīng)識別骨組織至少給定距離的一或多個(gè)區(qū)域；由所述處理器自動地確定計(jì)算為所述表面距離圖像與所述骨骼距離圖像之間的所述差的復(fù)合距離圖像(例如，其中所述復(fù)合距離圖像的強(qiáng)度值反映距骨骼的距離與距所述哺乳動物的外部表面的距離之間的所述差)；由所述處理器將閾值應(yīng)用于所述復(fù)合距離圖像以確定復(fù)合距離掩模；由所述處理器應(yīng)用所述骨骼距離掩模與所述復(fù)合距離掩模的AND運(yùn)算，接著，任選地，將濾子應(yīng)用于所述AND運(yùn)算的結(jié)果以移除小于經(jīng)確定閾值體積的小的相異區(qū)域，借此識別中間結(jié)果；及由所述處理器使用所述復(fù)合距離掩模來自動地確定對應(yīng)于所述胸腔的下部端的橫向平面(例如，沿著所述哺乳動物的其中所述復(fù)合距離掩模的橫截面具有最大面積的長度識別z坐標(biāo))，及從所述中間結(jié)果移除所述橫向平面以下的所有體積，借此識別在所述胸腔內(nèi)部位于所述所關(guān)注區(qū)域內(nèi)的種子區(qū)域，接著由所述處理器應(yīng)用膨脹運(yùn)算及/或分水嶺運(yùn)算以在不侵入所述經(jīng)識別骨組織的情況下向外擴(kuò)展所述所得種子區(qū)域，接著，任選地，對所述經(jīng)確定橫向平面以下的所有體積進(jìn)行過濾，借此檢測所述哺乳動物胸腔內(nèi)部的所述所關(guān)注區(qū)域。

在另一方面中，本發(fā)明針對于一種用于自動地檢測(例如，以圖形方式隔離)哺乳動物的3D圖像中的所關(guān)注區(qū)域的方法，所述所關(guān)注區(qū)域?qū)?yīng)于(例如，限于)大部分地或僅僅位于哺乳動物胸腔內(nèi)部的軟組織，所述方法包括：

如下進(jìn)行(a)及(b)中的至少一者：

(a)由處理器使用所述哺乳動物的所述3D圖像來自動地確定表面距離圖像，所述表面距離圖像包括三維中的多個(gè)點(diǎn)中的每一者處的強(qiáng)度值，所述強(qiáng)度值中的每一者對應(yīng)于從3D空間中的給定點(diǎn)到所述哺乳動物的外部表面上的最近點(diǎn)的距離，且由所述處理器將閾值應(yīng)用于所述表面距離圖像以確定對應(yīng)于哺乳動物身體的中心區(qū)域的表面距離掩模(例如，其中所述表面距離掩模識別所述哺乳動物身體內(nèi)的一或多個(gè)離散體積)；

(b)由計(jì)算裝置的處理器使用所述哺乳動物的所述3D圖像來自動地確定對應(yīng)于哺乳動物身體的身體掩模，且將腐蝕運(yùn)算應(yīng)用于所述身體掩模(例如，使用半徑為R’的圓盤核)以獲得表面距離掩模等效物；

以及如下進(jìn)行(c)及(d)中的至少一者：

(c)由所述處理器使用所述哺乳動物的所述3D圖像來自動地確定骨骼距離圖像，所述骨骼距離圖像包括三維中的多個(gè)點(diǎn)中的每一者處的強(qiáng)度值，所述強(qiáng)度值中的每一者對應(yīng)于從3D空間中的給定點(diǎn)到所述哺乳動物的最近經(jīng)識別骨組織的距離，且由所述處理器將閾值應(yīng)用于所述骨骼距離圖像以確定對應(yīng)于距所述哺乳動物的經(jīng)識別骨組織至少給定距離的一或多個(gè)區(qū)域的骨骼距離掩模(例如，其中所述骨骼距離掩模識別所述哺乳動物身體內(nèi)的一或多個(gè)體積)；

(d)由所述處理器使用所述哺乳動物的所述3D圖像來自動地確定對應(yīng)于骨組織的骨骼掩模，且將膨脹運(yùn)算應(yīng)用于所述骨骼掩模(例如，使用半徑為R的圓盤核)(例如，且進(jìn)行反轉(zhuǎn))以獲得骨骼距離掩模等效物；

及由所述處理器使用(i)所述表面距離掩模及所述表面距離掩模等效物中的至少一者以及(ii)所述骨骼距離掩模及所述骨骼距離掩模等效物中的至少一者來自動地檢測對應(yīng)于所述哺乳動物胸腔內(nèi)部的軟組織的所述所關(guān)注區(qū)域。

在一些實(shí)施例中，所述方法進(jìn)一步包括由所述處理器確定對應(yīng)于所述胸腔的下部端的橫向平面。在一些實(shí)施例中，確定所述橫向平面包括：從所述表面距離圖像及所述骨骼距離圖像估計(jì)對應(yīng)于所述胸腔的所述下部端的橫向坐標(biāo)。

在一些實(shí)施例中，所述檢測步驟包括：由所述處理器從表達(dá)為鼻子到尾巴z坐標(biāo)的函數(shù)的從前(腹部)表面到最近骨骼的距離的值自動地確定搜索區(qū)域掩模，所述搜索區(qū)域掩模識別所述哺乳動物的排除頸部以上的頭部的區(qū)域且排除所述胸腔以下的區(qū)域的體積；由所述處理器應(yīng)用所述搜索區(qū)域掩模、所述骨骼距離掩模(或骨骼距離掩模等效物)及所述表面距離掩模(或表面距離掩模等效物)的AND運(yùn)算，接著，任選地，將濾子應(yīng)用于所述AND運(yùn)算的結(jié)果以移除小于經(jīng)確定閾值體積的小的相異區(qū)域，借此識別在所述胸腔內(nèi)部位于所述所關(guān)注區(qū)域內(nèi)的種子區(qū)域；及由所述處理器應(yīng)用膨脹運(yùn)算及/或分水嶺運(yùn)算以在不侵入所述經(jīng)識別骨組織的情況下向外擴(kuò)展在所述AND運(yùn)算之后識別的所述種子區(qū)域，接著，由所述處理器應(yīng)用所述膨脹及/或分水嶺運(yùn)算的結(jié)果與所述搜索區(qū)域掩模的AND運(yùn)算，借此檢測所述哺乳動物胸腔內(nèi)部的所述所關(guān)注區(qū)域。

在一些實(shí)施例中，所述檢測步驟包括：由所述處理器使用表達(dá)為鼻子到尾巴z坐標(biāo)的函數(shù)的從前(腹部)表面到最近骨骼的距離的值來自動地確定搜索區(qū)域掩模，所述搜索區(qū)域掩模識別所述哺乳動物的排除所述頸部以上的所述頭部的區(qū)域且排除所述胸腔以下的區(qū)域的體積；由所述處理器自動地確定計(jì)算為所述表面距離圖像與所述骨骼距離圖像之間的差的復(fù)合距離圖像(例如，其中所述復(fù)合距離圖像的強(qiáng)度值反映距骨骼的距離與距所述哺乳動物的外部表面的距離之間的差)；由所述處理器將閾值應(yīng)用于所述復(fù)合距離圖像以確定復(fù)合距離掩模；由所述處理器應(yīng)用所述搜索區(qū)域掩模、所述骨骼距離掩模及所述復(fù)合距離掩模的AND運(yùn)算，接著，任選地，將濾子應(yīng)用于所述AND運(yùn)算的結(jié)果以移除小于經(jīng)確定閾值體積的小的相異區(qū)域，借此識別在所述胸腔內(nèi)部位于所述所關(guān)注區(qū)域內(nèi)的種子區(qū)域；及由所述處理器應(yīng)用膨脹運(yùn)算及/或分水嶺運(yùn)算以在不侵入所述經(jīng)識別骨組織的情況下向外擴(kuò)展在所述AND運(yùn)算之后識別的所述種子區(qū)域，接著，由所述處理器應(yīng)用所述膨脹及/或分水嶺運(yùn)算的結(jié)果與所述搜索區(qū)域掩模的AND運(yùn)算，借此檢測所述哺乳動物胸腔內(nèi)部的所述所關(guān)注區(qū)域。

在一些實(shí)施例中，檢測步驟包括：由所述處理器自動地確定計(jì)算為所述表面距離圖像與所述骨骼距離圖像之間的所述差的復(fù)合距離圖像(例如，其中所述復(fù)合距離圖像的強(qiáng)度值反映距骨骼的距離與距所述哺乳動物的外部表面的距離之間的所述差)；由所述處理器將閾值應(yīng)用于所述復(fù)合距離圖像以確定復(fù)合距離掩模；由所述處理器應(yīng)用所述骨骼距離掩模與所述復(fù)合距離掩模的AND運(yùn)算，接著，任選地，將濾子應(yīng)用于所述AND運(yùn)算的結(jié)果以移除小于經(jīng)確定閾值體積的小的相異區(qū)域，借此識別中間結(jié)果；及由所述處理器使用所述復(fù)合距離掩模來自動地確定對應(yīng)于所述胸腔的下部端的橫向平面(例如，沿著所述哺乳動物的其中所述復(fù)合距離掩模的橫截面具有最大面積的長度識別z坐標(biāo))，及從所述中間結(jié)果移除所述橫向平面以下的所有體積，借此識別在所述胸腔內(nèi)部位于所述所關(guān)注區(qū)域內(nèi)的種子區(qū)域，接著由所述處理器應(yīng)用膨脹運(yùn)算及/或分水嶺運(yùn)算以在不侵入所述經(jīng)識別骨組織的情況下向外擴(kuò)展所述所得種子區(qū)域，接著，任選地，對所述經(jīng)確定橫向平面以下的所有體積進(jìn)行過濾，借此檢測所述哺乳動物胸腔內(nèi)部的所述所關(guān)注區(qū)域。

在另一方面中，本發(fā)明針對于一種系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括：處理器；及存儲器，所述存儲器上存儲有指令，其中所述指令在由所述處理器執(zhí)行時(shí)致使所述處理器進(jìn)行以下操作：

(i)如下進(jìn)行(a)及(b)中的至少一者：

(a)使用哺乳動物的3D圖像自動地確定表面距離圖像，所述表面距離圖像包括三維中的多個(gè)點(diǎn)中的每一者處的強(qiáng)度值，所述強(qiáng)度值中的每一者對應(yīng)于從3D空間中的給定點(diǎn)到所述哺乳動物的外部表面上的最近點(diǎn)的距離，且將閾值應(yīng)用于所述表面距離圖像以確定對應(yīng)于哺乳動物身體的中心區(qū)域的表面距離掩模(例如，其中所述表面距離掩模識別所述哺乳動物身體內(nèi)的一或多個(gè)離散體積)；

(b)使用所述哺乳動物的所述3D圖像自動地確定對應(yīng)于哺乳動物身體的身體掩模，且將腐蝕運(yùn)算應(yīng)用于所述身體掩模(例如，使用半徑為R’的圓盤核)以獲得表面距離掩模等效物；

及

(ii)如下進(jìn)行(c)及(d)中的至少一者：

(c)使用所述哺乳動物的所述3D圖像自動地確定骨骼距離圖像，所述骨骼距離圖像包括三維中的多個(gè)點(diǎn)中的每一者處的強(qiáng)度值，所述強(qiáng)度值中的每一者對應(yīng)于從3D空間中的給定點(diǎn)到所述哺乳動物的最近經(jīng)識別骨組織的距離，且將閾值應(yīng)用于所述骨骼距離圖像以確定對應(yīng)于距所述哺乳動物的經(jīng)識別骨組織至少給定距離的一或多個(gè)區(qū)域的骨骼距離掩模(例如，其中所述骨骼距離掩模識別所述哺乳動物身體內(nèi)的一或多個(gè)體積)；

(d)使用所述哺乳動物的所述3D圖像自動地確定對應(yīng)于骨組織的骨骼掩模，且將膨脹運(yùn)算應(yīng)用于所述骨骼掩模(例如，使用半徑為R的圓盤核)(例如，且進(jìn)行反轉(zhuǎn))以獲得骨骼距離掩模等效物；

及

(iii)由所述處理器使用(i)所述表面距離圖像及所述表面距離圖像等效物中的至少一者以及(ii)所述骨骼距離圖像及所述骨骼距離圖像等效物中的至少一者來自動地檢測對應(yīng)于所述哺乳動物胸腔內(nèi)部的軟組織的所關(guān)注區(qū)域。

在另一方面中，本發(fā)明針對于一種其上存儲有指令的非暫時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀媒體，其中所述指令在由處理器執(zhí)行時(shí)致使所述處理器進(jìn)行以下操作：

(i)如下進(jìn)行(a)及(b)中的至少一者：

(a)使用哺乳動物的3D圖像自動地確定表面距離圖像，所述表面距離圖像包括三維中的多個(gè)點(diǎn)中的每一者處的強(qiáng)度值，所述強(qiáng)度值中的每一者對應(yīng)于從3D空間中的給定點(diǎn)到所述哺乳動物的外部表面上的最近點(diǎn)的距離，且將閾值應(yīng)用于所述表面距離圖像以確定對應(yīng)于哺乳動物身體的中心區(qū)域的表面距離掩模(例如，其中所述表面距離掩模識別所述哺乳動物身體內(nèi)的一或多個(gè)離散體積)；

(b)使用所述哺乳動物的所述3D圖像自動地確定對應(yīng)于哺乳動物身體的身體掩模，且將腐蝕運(yùn)算應(yīng)用于所述身體掩模(例如，使用半徑為R’的圓盤核)以獲得表面距離掩模等效物；

及

(ii)如下進(jìn)行(c)及(d)中的至少一者：

(c)使用所述哺乳動物的所述3D圖像自動地確定骨骼距離圖像，所述骨骼距離圖像包括三維中的多個(gè)點(diǎn)中的每一者處的強(qiáng)度值，所述強(qiáng)度值中的每一者對應(yīng)于從3D空間中的給定點(diǎn)到所述哺乳動物的最近經(jīng)識別骨組織的距離，且將閾值應(yīng)用于所述骨骼距離圖像以確定對應(yīng)于距所述哺乳動物的經(jīng)識別骨組織至少給定距離的一或多個(gè)區(qū)域的骨骼距離掩模(例如，其中所述骨骼距離掩模識別所述哺乳動物身體內(nèi)的一或多個(gè)體積)；

(d)使用所述哺乳動物的所述3D圖像自動地確定對應(yīng)于骨組織的骨骼掩模，且將膨脹運(yùn)算應(yīng)用于所述骨骼掩模(例如，使用半徑為R的圓盤核)(例如，且進(jìn)行反轉(zhuǎn))以獲得骨骼距離掩模等效物；

及

(iii)由所述處理器使用(i)所述表面距離圖像及所述表面距離圖像等效物中的至少一者以及(ii)所述骨骼距離圖像及所述骨骼距離圖像等效物中的至少一者來自動地檢測對應(yīng)于所述哺乳動物胸腔內(nèi)部的軟組織的所關(guān)注區(qū)域。

附圖說明

通過連同附圖一起參考以下說明將更明了及更好地理解本發(fā)明的前述及其它目標(biāo)、方面、特征及優(yōu)點(diǎn)，附圖中：

圖1A到1I是圖解說明根據(jù)本發(fā)明的說明性實(shí)施例的用于從活體內(nèi)圖像自動化檢測哺乳動物胸腔內(nèi)部的所關(guān)注區(qū)域的實(shí)例i的方法的步驟的圖像；

圖2A到2I是圖解說明根據(jù)本發(fā)明的說明性實(shí)施例的用于從活體內(nèi)圖像自動化檢測哺乳動物胸腔內(nèi)部的所關(guān)注區(qū)域的實(shí)例ii的方法的步驟的圖像；

圖3A到3H是圖解說明根據(jù)本發(fā)明的說明性實(shí)施例的用于從活體內(nèi)圖像自動化檢測哺乳動物胸腔內(nèi)部的所關(guān)注區(qū)域的實(shí)例iii的方法的步驟的圖像；

圖4A到4C是圖解說明根據(jù)本發(fā)明的說明性實(shí)施例的實(shí)例i、ii及iii的方法的最終結(jié)果的圖像；

圖5是圖解說明根據(jù)本發(fā)明的說明性實(shí)施例的用于從活體內(nèi)圖像自動化檢測哺乳動物胸腔內(nèi)部的所關(guān)注區(qū)域的方法的流程圖；

圖6A到6G是圖解說明根據(jù)本發(fā)明的說明性實(shí)施例的用于從活體內(nèi)圖像自動化檢測哺乳動物胸腔內(nèi)部的所關(guān)注區(qū)域的方法的步驟的圖像，其展示橫向橫截面而非冠狀橫截面；

圖7A及7B是圖解說明根據(jù)本發(fā)明的說明性實(shí)施例的用于自動化檢測哺乳動物胸腔內(nèi)部的所關(guān)注區(qū)域的方法中的搜索區(qū)域識別的圖像，其展示冠狀、橫向及失狀平面；

圖8是根據(jù)說明性實(shí)施例的供在用于從活體內(nèi)圖像自動化檢測哺乳動物胸腔內(nèi)部的所關(guān)注區(qū)域的方法及系統(tǒng)中使用的實(shí)例性網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的框圖。

圖9是供在本發(fā)明的說明性實(shí)施例中使用的實(shí)例性計(jì)算裝置及實(shí)例性移動計(jì)算裝置的框圖。

具體實(shí)施方式

預(yù)期所主張的本發(fā)明的系統(tǒng)、裝置、方法及過程涵蓋使用來自本文中所描述的實(shí)施例的信息開發(fā)的變化及更改。本文中所描述的系統(tǒng)、裝置、方法及過程的更改及/或修改可由相關(guān)領(lǐng)域的一般技術(shù)人員執(zhí)行。

貫穿說明，其中將物品、裝置及系統(tǒng)描述為具有、包含或包括特定組件，或其中將過程及方法描述為具有、包含或包括特定步驟，另外預(yù)期存在基本上由所敘述的組件組成或由所敘述的組件組成的本發(fā)明的物品、裝置及系統(tǒng)，且存在基本上由所敘述的處理步驟組成或由所敘述的處理步驟組成的根據(jù)本發(fā)明的過程及方法。

應(yīng)理解，只要本發(fā)明保持可操作，各步驟的次序或執(zhí)行特定動作的次序并不重要。此外，可同時(shí)進(jìn)行兩個(gè)或兩個(gè)以上步驟或動作。

本文中所提及的(舉例來說)背景技術(shù)章節(jié)中的任何公開案并非承認(rèn)所述公開案充當(dāng)關(guān)于本文中所呈現(xiàn)的技術(shù)方案中的任一者的現(xiàn)有技術(shù)。背景技術(shù)章節(jié)是出于清楚目的而呈現(xiàn)且并非意指為對關(guān)于任一技術(shù)方案的現(xiàn)有技術(shù)的說明。

如本文中所使用，“圖像”(舉例來說，哺乳動物的3D圖像)包含任何視覺表示，例如照片、視頻幀、流式視頻以及照片、視頻幀或流式視頻的任何電子、數(shù)字或數(shù)學(xué)類似物。在特定實(shí)施例中，本文中所描述的任何設(shè)備包含用于顯示圖像或由處理器產(chǎn)生的任何其它結(jié)果的顯示器。在特定實(shí)施例中，本文中所描述的任何方法包含顯示圖像或經(jīng)由所述方法產(chǎn)生的任何其它結(jié)果的步驟。

如本文中所使用，參考“圖像”的“3D”或“三維”意指傳達(dá)關(guān)于三維的信息。3D圖像可再現(xiàn)為三維中的數(shù)據(jù)集及/或可顯示為二維表示或三維表示的集合。

如本文中所使用，“掩模”是識別2D或3D區(qū)域且用于控制圖像或其它圖形圖案的部分的消除或保留的圖形圖案。

如本文中所使用，“種子區(qū)域”是圖像或掩模的用于(例如)通過使用膨脹及/或分水嶺運(yùn)算而計(jì)算另一、較大區(qū)域的經(jīng)識別區(qū)域。舉例來說，在圖1H、圖2H及圖3G中展示實(shí)例性種子區(qū)域。

本文中描述用于從活體內(nèi)3D圖像自動化檢測哺乳動物胸腔內(nèi)部的所關(guān)注區(qū)域的系統(tǒng)及方法。3D圖像可為單個(gè)圖像或一組多個(gè)圖像。

圖1、2及3分別展示標(biāo)示為實(shí)例i、ii及iii的三個(gè)不同方法。如本文中所展示，在圖解說明2D冠狀、橫向或失狀投影或者橫截面的情況下，應(yīng)理解，存在經(jīng)確定或經(jīng)識別的對應(yīng)3D圖像或3D掩模。為了簡化起見，展示2D投影或橫截面。

圖1A到1I圖解說明實(shí)例i的方法中的步驟。

圖1A展示使用老鼠的活體內(nèi)3D圖像識別的老鼠身體(表面)掩模及老鼠骨骼掩模的冠狀投影。

圖1B展示從老鼠身體(表面)掩模及老鼠骨骼掩模確定的來自老鼠表面(左邊)的距離圖像及來自老鼠骨骼(右邊)的距離圖像的冠狀橫截面。所述距離圖像分別具有隨距老鼠表面(左邊)上的最近點(diǎn)的距離及距對應(yīng)于老鼠骨骼(右邊)的最近點(diǎn)的距離而變化的強(qiáng)度(值)。在左邊，以紅色指示老鼠表面，且在右邊，以紅色指示骨骼。

圖1C及1D圖解說明確定搜索區(qū)域以縮小所關(guān)注區(qū)(即，哺乳動物的在胸腔內(nèi)部的區(qū)域)。所述搜索區(qū)域由橫向(z，鼻子到尾巴)坐標(biāo)排除頸部以上的頭部的區(qū)域及胸腔以下的區(qū)域的間隔界定。圖1C是其y軸對應(yīng)于從老鼠的前(腹部)表面到最近骨骼的距離且x軸對應(yīng)于橫向(z，鼻子到尾巴)坐標(biāo)的圖形，其中0是鼻子的尖端附近且最高z值是在尾巴上。頸部的位置從在此實(shí)例中在z坐標(biāo)約80處的y值的尖峰識別，且對應(yīng)于胸腔的底部的平面由對應(yīng)于胸腔的下部邊緣的在此實(shí)例中在z坐標(biāo)約170處的y值的尖峰識別。圖1C展示作為z坐標(biāo)的函數(shù)的針對三個(gè)不同老鼠的圖像的y值?？煽闯觯瑈值的圖案針對全部三個(gè)數(shù)據(jù)集非常類似。已發(fā)現(xiàn)，此為用于識別搜索區(qū)域的非常準(zhǔn)確、快速方法。圖1D展示從圖1C的圖形識別的搜索區(qū)域。

圖1E是在將閾值應(yīng)用于來自老鼠骨骼的距離圖像之后的3D掩模的冠狀橫截面。此處，期望識別胸腔的中心區(qū)域。如可從圖1E看出，除胸腔的中心區(qū)域外，應(yīng)用閾值的結(jié)果還包含胸腔外部遠(yuǎn)離骨骼的非所要區(qū)域。

圖1F所圖解說明的步驟的目的是排除遠(yuǎn)離骨骼但接近于老鼠表面的不需要區(qū)域。此處，將閾值應(yīng)用于來自老鼠表面的距離圖像(通常，大于應(yīng)用于來自老鼠骨骼的距離圖像的閾值)，其結(jié)果展示于圖1F(所得3D掩模的冠狀橫截面)中。

接下來，在圖1D、1E及1F的掩模當(dāng)中執(zhí)行AND運(yùn)算，其產(chǎn)生圖1G中所展示的掩模。有時(shí)，此產(chǎn)生無任何不需要區(qū)域的胸腔的中心區(qū)域。然而，所述運(yùn)算可包含一些不需要區(qū)域，例如，圖1G中的胸腔外部的兩個(gè)上部區(qū)域?？苫趨^(qū)域體積而移除這些區(qū)域，發(fā)現(xiàn)不需要區(qū)域比所關(guān)注區(qū)域在大小上要小且基于閾值體積而移除所述不需要區(qū)域。圖1H展示在基于區(qū)域體積而移除不需要區(qū)域之后的圖1G的掩模，結(jié)果為完全在胸腔內(nèi)部內(nèi)的經(jīng)識別區(qū)域。

最后，將膨脹運(yùn)算應(yīng)用于圖1H的掩模、后續(xù)接著進(jìn)行與圖1D的搜索掩模的AND運(yùn)算以將經(jīng)識別中心區(qū)域擴(kuò)展到胸腔骨以外而不延伸到胸腔以下或胸腔以上。此步驟的結(jié)果展示于圖1I中。或者，膨脹運(yùn)算可由可更緩慢但更準(zhǔn)確的分水嶺運(yùn)算替代。

圖2A到2I圖解說明實(shí)例ii的方法中的步驟。

圖2A展示使用老鼠的活體內(nèi)3D圖像識別的老鼠身體(表面)掩模及老鼠骨骼掩模的冠狀投影。

圖2B展示從老鼠身體(表面)掩模及老鼠骨骼掩模確定的來自老鼠表面(左邊)的距離圖像及來自老鼠骨骼(右邊)的距離圖像的冠狀橫截面。所述距離圖像分別具有隨距老鼠表面(左邊)上的最近點(diǎn)的距離及距對應(yīng)于老鼠骨骼(右邊)的最近點(diǎn)的距離而變化的強(qiáng)度(值)。在左邊，以紅色指示老鼠表面，且在右邊，以紅色指示骨骼。

圖2C及2D圖解說明確定搜索區(qū)域以縮小所關(guān)注區(qū)(即，哺乳動物的在胸腔內(nèi)部的區(qū)域)。所述搜索區(qū)域由坐標(biāo)z(鼻子到尾巴)排除頸部以上的頭部的區(qū)域及胸腔以下的區(qū)域的間隔界定。圖2C是其y軸對應(yīng)于從老鼠的前(腹部)表面到最近骨骼的距離且x軸對應(yīng)于鼻子到尾巴z坐標(biāo)的圖形，其中0是鼻子的尖端且最高z值是尾巴的端部。頸部的位置從在此實(shí)例中在z坐標(biāo)約80處的y值的尖峰識別，且對應(yīng)于胸腔的底部的平面由對應(yīng)于胸腔的下部邊緣的在此實(shí)例中在z坐標(biāo)約170處的y值的尖峰識別。圖2C展示作為z坐標(biāo)的函數(shù)的針對三個(gè)不同老鼠的y值。可看出，y值的圖案針對全部三個(gè)老鼠非常類似。已發(fā)現(xiàn)，此為用于識別搜索區(qū)域的非常準(zhǔn)確、快速方法。圖2D展示從圖2C的圖形識別的搜索區(qū)域。

圖2E是在將閾值應(yīng)用于來自老鼠骨骼的距離圖像之后的3D掩模的冠狀橫截面。此處，期望識別胸腔的中心區(qū)域。如可從圖2E看出，除胸腔的中心區(qū)域外，應(yīng)用閾值的結(jié)果還包含胸腔外部遠(yuǎn)離骨骼的非所要區(qū)域。

圖2F所圖解說明的步驟的目的是排除在胸腔外部的不需要區(qū)域。不同于在其中將閾值應(yīng)用于來自老鼠表面的距離圖像的實(shí)例i中，此處在實(shí)例ii中，將閾值應(yīng)用于距骨骼的距離減去距老鼠表面的距離(如從兩個(gè)距離圖像(距老鼠表面的距離及距老鼠骨骼的距離)確定)。所得掩模展示于圖2F中。

接下來，在圖2D、2E及2F的掩模當(dāng)中執(zhí)行AND運(yùn)算，其產(chǎn)生圖2G中所展示的掩模。有時(shí)，此產(chǎn)生無任何不需要區(qū)域的胸腔的中心區(qū)域。然而，所述運(yùn)算可包含一些不需要區(qū)域，例如，圖2G中的胸腔外部的兩個(gè)上部區(qū)域。可基于區(qū)域體積而移除這些區(qū)域，發(fā)現(xiàn)不需要區(qū)域比所關(guān)注區(qū)域在大小上要小且基于閾值體積而移除所述不需要區(qū)域。圖2H展示在基于區(qū)域體積而移除不需要區(qū)域之后的圖2G的掩模，結(jié)果為完全在胸腔內(nèi)部內(nèi)的經(jīng)識別區(qū)域。

最后，將膨脹運(yùn)算應(yīng)用于圖2H的掩模、后續(xù)接著進(jìn)行與圖2D的搜索掩模的AND運(yùn)算以將經(jīng)識別中心區(qū)域擴(kuò)展到胸腔骨以外而不延伸到胸腔以下或胸腔以上。簡單膨脹運(yùn)算(不另外使用搜索掩模)將使結(jié)果擴(kuò)展到胸腔以下；因此，使用與搜索掩模的最后AND運(yùn)算。此步驟的結(jié)果展示于圖2I中?；蛘?，膨脹運(yùn)算可由可能更緩慢但更準(zhǔn)確的分水嶺運(yùn)算替代。

圖3A到3I圖解說明實(shí)例iii的方法中的步驟。

圖3A展示使用老鼠的活體內(nèi)3D圖像識別的老鼠身體(表面)掩模及老鼠骨骼掩模的冠狀投影。

圖3B展示從老鼠身體(表面)掩模及老鼠骨骼掩模確定的來自老鼠表面(左邊)的距離圖像及來自老鼠骨骼(右邊)的距離圖像的冠狀橫截面。所述距離圖像分別具有隨著距老鼠表面(左邊)上的最近點(diǎn)的距離及距對應(yīng)于老鼠骨骼(右邊)的最近點(diǎn)的距離而變化的強(qiáng)度(值)。在左邊，以紅色指示老鼠表面，且在右邊，以紅色指示骨骼。

不同于在前述實(shí)例i及ii中，此處在實(shí)例iii中不存在從腹部表面到骨骼距離作為z坐標(biāo)的函數(shù)的曲線圖確定搜索區(qū)域。而是，在實(shí)例iii中，存在由使用不同方法估計(jì)的單個(gè)橫向平面界定的搜索區(qū)域。

圖3C是在將閾值應(yīng)用于來自老鼠骨骼的距離圖像之后的3D掩模的冠狀投影。此處，期望識別胸腔的中心區(qū)域。如可從圖3C看出，除胸腔的中心區(qū)域外，應(yīng)用閾值的結(jié)果還包含胸腔外部遠(yuǎn)離骨骼的非所要區(qū)域。

將閾值應(yīng)用于距骨骼的距離減去距老鼠表面的距離(如從兩個(gè)距離圖像(距老鼠表面的距離及距老鼠骨骼的距離)確定)。所得掩模展示于圖3D中。

接下來，在圖3C及3D的掩模當(dāng)中執(zhí)行AND運(yùn)算，其產(chǎn)生圖3E的掩模。

圖3F所圖解說明的步驟的目的是排除胸腔以上的小的相異區(qū)域?？苫趨^(qū)域體積而移除這些區(qū)域，發(fā)現(xiàn)不需要區(qū)域比主要所得區(qū)域在大小上要小且基于閾值體積而移除所述不需要區(qū)域。圖3F展示在基于區(qū)域體積而移除不需要區(qū)域之后的圖3E的掩模。

此留下胸腔以下的不需要區(qū)域。為了移除所述區(qū)域，將對應(yīng)于胸腔的底部的z坐標(biāo)確定為其中圖3F的掩模的橫截面具有最大面積的坐標(biāo)。接著移除此經(jīng)確定z坐標(biāo)以下的掩模的體積，其中所得掩模展示于圖3G中。

最后，將膨脹運(yùn)算應(yīng)用于圖3G的掩模、直至在前一步驟中識別的z坐標(biāo)，借此將經(jīng)識別中心區(qū)域擴(kuò)展到胸腔骨以外而不延伸到胸腔以下。此步驟的結(jié)果展示于圖3H中?；蛘撸蛎涍\(yùn)算可由可更緩慢但更準(zhǔn)確的分水嶺運(yùn)算替代。

圖4A到4C是圖解說明實(shí)例i、ii及iii的方法的最終結(jié)果的圖像。可看出，使用三種不同方法的經(jīng)檢測所關(guān)注區(qū)域幾乎相同。

如實(shí)例i及ii中所圖解說明，用于識別在胸腔內(nèi)部的所關(guān)注區(qū)域的示范性方法中的重要特征是使用骨骼距離掩模及表面距離掩模兩者。

骨骼距離掩模可從骨骼距離圖像確定(如在上文的實(shí)例中)，或替代地(且等效地)，骨骼距離掩?？芍苯訌娜鐝牟溉閯游锏?D圖像識別的骨骼掩模確定。類似地，表面距離掩模可從表面距離圖像確定(如在上文的實(shí)例i、ii及iii中)，或替代地(且等效地)，表面距離掩?？芍苯訌娜鐝牟溉閯游锏?D圖像識別的哺乳動物身體(表面)掩模確定。

為進(jìn)一步闡明此點(diǎn)，圖5是圖解說明根據(jù)說明性實(shí)施例的用于從活體內(nèi)圖像自動化檢測哺乳動物胸腔內(nèi)部的所關(guān)注區(qū)域的方法的流程圖。如在步驟500中確定骨骼距離掩模(例如，通過以如從哺乳動物的3D圖像確定的骨骼掩模開始，計(jì)算外部距離圖像及應(yīng)用較低閾值R)，或者如在步驟510中確定骨骼距離掩模等效物(例如，通過以骨骼掩模開始且以半徑為R的圓形應(yīng)用膨脹，接著進(jìn)行反轉(zhuǎn))。接下來，如在步驟520中確定表面距離掩模(例如，通過以如從哺乳動物的3D圖像識別的身體掩模開始，接著計(jì)算內(nèi)部距離圖像及應(yīng)用較低閾值R’)，或者如在步驟530中確定表面距離掩模等效物(例如，通過以身體(表面)掩模開始且以半徑為R’的圓形應(yīng)用腐蝕。

接著，在步驟540中，使用骨骼距離掩模(或骨骼距離掩模等效物)及表面距離掩模(或表面距離掩模等效物)來確定胸腔內(nèi)部的所要所關(guān)注區(qū)域。

圖6A到6G是圖解說明根據(jù)說明性實(shí)施例的用于從活體內(nèi)圖像自動化檢測哺乳動物胸腔內(nèi)部的所關(guān)注區(qū)域的方法的步驟的圖像，其展示橫向橫截面而不是冠狀橫截面。圖6A展示老鼠身體掩模及老鼠骨骼掩模的冠狀投影。圖6B展示到老鼠表面的距離圖像的橫向橫截面，且圖6C展示到骨骼的距離圖像的橫向橫截面。圖6B中以紅色展示老鼠表面，且圖6C中以紅色展示骨骼。

圖6D圖解說明通過將閾值應(yīng)用于來自骨骼的距離圖像而創(chuàng)建的掩模。檢測胸腔的中心區(qū)域，但存在包含于掩模中的其它不需要區(qū)域。

圖6E圖解說明通過將閾值應(yīng)用于來自老鼠表面的距離圖像而創(chuàng)建的掩模，其用于消除圖6D的掩模的不需要區(qū)域。圖6F展示圖6D與6E的掩模之間的AND運(yùn)算的結(jié)果，其消除不需要區(qū)域。圖6G展示將圖6F的掩模向外膨脹到骨骼表面(胸腔骨)的結(jié)果。

胸腔從下部是打開的，且所得掩模在胸腔的平面以下的區(qū)域應(yīng)被移除。圖7A及7B圖解說明從腹部表面到骨骼距離作為鼻子到尾巴z坐標(biāo)的函數(shù)的曲線圖(如之前所描述)識別所述橫向平面，其中約170的z坐標(biāo)對應(yīng)于胸腔的底部處的橫向平面。

圖7B以冠狀、橫向及失狀平面橫截面展示以紅色勾畫輪廓的胸腔內(nèi)部的所關(guān)注區(qū)域的所得邊界，如經(jīng)由示范性方法所檢測。

圖8展示供在用于從活體內(nèi)圖像自動化檢測哺乳動物胸腔內(nèi)部的所關(guān)注區(qū)域的方法及系統(tǒng)中使用的說明性網(wǎng)絡(luò)環(huán)境錯(cuò)誤！未找到參考源00，如本文中所描述。簡要概括來說，現(xiàn)在參考圖8，展示并描述示范性云計(jì)算環(huán)境800的框圖。云計(jì)算環(huán)境800可包含一或多個(gè)資源提供者802a、802b、802c(統(tǒng)稱為802)。每一資源提供者802可包含計(jì)算資源。在一些實(shí)施方案中，計(jì)算資源可包含用于處理數(shù)據(jù)的任何硬件及/或軟件。舉例來說，計(jì)算資源可包含能夠執(zhí)行算法、計(jì)算機(jī)程序及/或計(jì)算機(jī)應(yīng)用程序的硬件及/或軟件。在一些實(shí)施方案中，示范性計(jì)算資源可包含具有存儲及檢索能力的應(yīng)用程序服務(wù)器及/或數(shù)據(jù)庫。每一資源提供者802可連接到云計(jì)算環(huán)境800中的任何其它資源提供者802。在一些實(shí)施方案中，資源提供者802可經(jīng)由計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)808而連接。每一資源提供者802可經(jīng)由計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)808連接到一或多個(gè)計(jì)算裝置804a、804b、804c(統(tǒng)稱為804)。

云計(jì)算環(huán)境800可包含資源管理者806。資源管理者806可經(jīng)由計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)808連接到資源提供者802及計(jì)算裝置804。在一些實(shí)施方案中，資源管理者806可促進(jìn)計(jì)算資源通過一或多個(gè)資源提供者802到一或多個(gè)計(jì)算裝置804的配設(shè)。資源管理者806可從特定計(jì)算裝置804接收對計(jì)算資源的請求。資源管理者806可識別能夠提供由計(jì)算裝置804請求的計(jì)算資源的一或多個(gè)資源提供者802。資源管理者806可選擇用以提供計(jì)算資源的資源提供者802。資源管理者806可促進(jìn)資源提供者802與特定計(jì)算裝置804之間的連接。在一些實(shí)施方案中，資源管理者806可建立特定資源提供者802與特定計(jì)算裝置804之間的連接。在一些實(shí)施方案中，資源管理者806可以所請求計(jì)算資源將特定計(jì)算裝置804重導(dǎo)向到特定資源提供者802。

圖9展示可用于本發(fā)明中所描述的方法及系統(tǒng)中的計(jì)算裝置900及移動計(jì)算裝置950的實(shí)例。計(jì)算裝置900打算表示各種形式的數(shù)字計(jì)算機(jī)，例如膝上型計(jì)算機(jī)、桌上型計(jì)算機(jī)、工作站、個(gè)人數(shù)字助理、服務(wù)器、刀片式服務(wù)器、大型計(jì)算機(jī)及其它適當(dāng)計(jì)算機(jī)。移動計(jì)算裝置950打算表示各種形式的移動裝置，例如個(gè)人數(shù)字助理、蜂窩式電話、智能電話及其它類似計(jì)算裝置。此處所展示的組件、其連接及關(guān)系及其功能意味著僅為實(shí)例且并不意味著具限制性。

計(jì)算裝置900包含處理器902、存儲器904、存儲裝置906、連接到存儲器904及多個(gè)高速擴(kuò)展端口910的高速接口908以及連接到低速擴(kuò)展端口914及存儲裝置906的低速接口912。處理器902、存儲器904、存儲裝置906、高速接口908、高速擴(kuò)展端口910及低速接口912中的每一者使用各種總線互連且可安裝于共同主板上或以其它方式適當(dāng)?shù)匕惭b。處理器902可處理供在計(jì)算裝置900內(nèi)執(zhí)行的指令，包含存儲于存儲器904中或存儲裝置906上以在外部輸入/輸出裝置(例如耦合到高速接口908的顯示器916)上顯示用于GUI的圖形信息的指令。在其它實(shí)施方案中，多個(gè)處理器及/或多個(gè)總線可適當(dāng)?shù)剡B同多個(gè)存儲器及若干類型的存儲器一起使用。此外，可連接多個(gè)計(jì)算裝置，其中每一裝置提供必要操作的若干部分(例如，作為服務(wù)器組、刀片式服務(wù)器群組或多處理器系統(tǒng))。

存儲器904將信息存儲于計(jì)算裝置900內(nèi)。在一些實(shí)施方案中，存儲器904是一個(gè)或多個(gè)易失性存儲器單元。在一些實(shí)施方案中，存儲器904是一個(gè)或多個(gè)非易失性存儲器單元。存儲器904還可為另一形式的計(jì)算機(jī)可讀媒體，例如磁盤或光盤。

存儲裝置906能夠提供用于計(jì)算裝置900的大容量存儲裝置。在一些實(shí)施方案中，存儲裝置906可為或含有計(jì)算機(jī)可讀媒體，例如軟盤裝置、硬盤裝置、光盤裝置或磁帶裝置、快閃存儲器或其它類似固態(tài)存儲器裝置或裝置陣列，包含存儲區(qū)網(wǎng)絡(luò)或其它配置中的裝置。指令可存儲于信息載體中。指令在由一或多個(gè)處理裝置(舉例來說，處理器902)執(zhí)行時(shí)執(zhí)行一或多種方法，例如上文所描述的那些方法。指令還可由一或多個(gè)存儲裝置(例如計(jì)算機(jī)或機(jī)器可讀媒體(舉例來說，存儲器904、存儲裝置906或處理器902上的存儲器))存儲。

高速接口908管理計(jì)算裝置900的帶寬密集型操作，而低速接口912管理較低帶寬密集型操作。此功能分配僅是實(shí)例的。在一些實(shí)施方案中，高速接口908耦合到存儲器904、顯示器916(例如，通過圖形處理器或加速器)且耦合到可接受各種擴(kuò)展卡(未展示)的高速擴(kuò)展端口910。在實(shí)施方案中，低速接口912耦合到存儲裝置906及低速擴(kuò)展端口914?？砂鞣N通信端口(例如，USB、以太網(wǎng)、無線以太網(wǎng))的低速擴(kuò)展端口914可(例如)通過網(wǎng)絡(luò)適配器耦合到一或多個(gè)輸入/輸出裝置，例如鍵盤、指向裝置、掃描儀或聯(lián)網(wǎng)裝置(例如交換機(jī)或路由器)。

如圖中所展示，可以若干種不同形式來實(shí)施計(jì)算裝置900。舉例來說，可將其實(shí)施為標(biāo)準(zhǔn)服務(wù)器920或在此類服務(wù)器的群組中多次實(shí)施。另外，其可實(shí)施于個(gè)人計(jì)算機(jī)(例如膝上型計(jì)算機(jī)922)中。其還可實(shí)施為機(jī)架式服務(wù)器系統(tǒng)924的一部分。或者，來自計(jì)算裝置900的組件可與移動裝置(未展示)(例如移動計(jì)算裝置950)中的其它組件組合。此些裝置中的每一者可含有計(jì)算裝置900及移動計(jì)算裝置950中的一或多者，且整個(gè)系統(tǒng)可由彼此通信的多個(gè)計(jì)算裝置構(gòu)成。

除其它組件外，移動計(jì)算裝置950還包含處理器952、存儲器964、輸入/輸出裝置(例如顯示器954)、通信接口966及收發(fā)器968。移動計(jì)算裝置950還可具備存儲裝置(例如微型驅(qū)動器或其它裝置)以提供額外存儲。處理器952、存儲器964、顯示器954、通信接口966及收發(fā)器968中的每一者使用各種總線而互連，且?guī)讉€(gè)組件可安裝于共同主板上或以其它方式適當(dāng)?shù)匕惭b。

處理器952可執(zhí)行移動計(jì)算裝置950內(nèi)的指令，包含存儲于存儲器964中的指令。處理器952可實(shí)施為包含單獨(dú)及多個(gè)模擬及數(shù)字處理器的芯片的芯片集。舉例來說，處理器952可提供移動計(jì)算裝置950的其它組件的協(xié)調(diào)，例如用戶接口的控制件、由移動計(jì)算裝置950運(yùn)行的應(yīng)用程序及通過移動計(jì)算裝置950進(jìn)行的無線通信。

處理器952可通過耦合到顯示器954的控制接口958及顯示接口956與用戶通信。舉例來說，顯示器954可為TFT(薄膜晶體管液晶顯示器)顯示器或OLED(有機(jī)發(fā)光二極管)顯示器或其它適當(dāng)顯示技術(shù)。顯示接口956可包括用于驅(qū)動顯示器954以向用戶呈現(xiàn)圖形及其它信息的適當(dāng)電路?？刂平涌?58可從用戶接收命令并轉(zhuǎn)換其以供提交到處理器952。另外，外部接口962可提供與處理器952的通信，以實(shí)現(xiàn)移動計(jì)算裝置950與其它裝置的近區(qū)通信。舉例來說，外部接口962可在一些實(shí)施方案中提供有線通信或在其它實(shí)施方案中提供無線通信，且還可使用多個(gè)接口。

存儲器964將信息存儲于移動計(jì)算裝置950內(nèi)。存儲器964可實(shí)施為一或多個(gè)計(jì)算機(jī)可讀媒體、一個(gè)或多個(gè)易失性存儲器單元或者一個(gè)或多個(gè)非易失性存儲器單元中的一或多者。擴(kuò)展存儲器974還可通過擴(kuò)展接口972提供及連接到移動計(jì)算裝置950，舉例來說，擴(kuò)展接口972可包含SIMM(單列直插式存儲器模塊)卡接口。擴(kuò)展存儲器974可為移動計(jì)算裝置950提供額外存儲空間或還可存儲用于移動計(jì)算裝置950的應(yīng)用程序或其它信息。具體來說，擴(kuò)展存儲器974可包含用以執(zhí)行或補(bǔ)充上文所描述的過程的指令，且還可包含安全信息。因此，舉例來說，擴(kuò)展存儲器974可提供為用于移動計(jì)算裝置950的安全模塊且可以準(zhǔn)許移動計(jì)算裝置950的安全使用的指令進(jìn)行編程。另外，安全應(yīng)用程序可連同額外信息一起經(jīng)由SIMM卡而提供，例如以非黑客方式將識別信息放置于SIMM卡上。

舉例來說，存儲器可包含快閃存儲器及/或NVRAM存儲器(非易失性隨機(jī)存取存儲器)，如下文所論述。在一些實(shí)施方案中，指令存儲于信息載體，且在由一或多個(gè)處理裝置(舉例來說，處理器952)執(zhí)行時(shí)執(zhí)行一或多種方法，例如上文所描述的那些方法。指令還可由一或多個(gè)存儲裝置存儲，例如一或多個(gè)計(jì)算機(jī)或機(jī)器可讀媒體(舉例來說，存儲器964、擴(kuò)展存儲器974或處理器952上的存儲器)。在一些實(shí)施方案中，指令可(舉例來說)經(jīng)由收發(fā)器968或外部接口962以所傳播信號形式接收。

移動計(jì)算裝置950可通過通信接口966無線地通信，所述通信接口在需要的情況下可包含數(shù)字信號處理電路。通信接口966可提供在各種模式或協(xié)議下的通信，例如GSM語音呼叫(全球移動通信系統(tǒng))、SMS(短消息服務(wù))、EMS(增強(qiáng)型消息服務(wù))或MMS信息(多媒體消息服務(wù))、CDMA(碼分多址)、TDMA(時(shí)分多址)、PDC(個(gè)人數(shù)字蜂窩系統(tǒng))、WCDMA(寬帶碼分多址)、CDMA2000或GPRS(通用包無線電服務(wù))以及其它模式或協(xié)議。舉例來說，此通信可使用射頻通過收發(fā)器968而發(fā)生。另外，短程通信可(例如)使用Wi-Fi^TM或其它此類收發(fā)器(未展示)而發(fā)生。另外，GPS(全球定位系統(tǒng))接收器模塊970可將額外導(dǎo)航及位置相關(guān)無線數(shù)據(jù)提供到移動計(jì)算裝置950，所述移動計(jì)算裝置適當(dāng)?shù)乜捎梢苿佑?jì)算裝置950上運(yùn)行的應(yīng)用程序使用。

移動計(jì)算裝置950還可使用音頻編解碼器960以音頻方式通信，所述音頻編解碼器可從用戶接收所說信息并將其轉(zhuǎn)換為可用數(shù)字信息。音頻編解碼器960同樣地可(例如)在移動計(jì)算裝置950的手機(jī)中(例如)通過揚(yáng)聲器向用戶產(chǎn)生可聽聲音。此聲音可包含來自語音電話呼叫的聲音、可包含所記錄聲音(例如，語音消息、音樂文件等)且還可包含由在移動計(jì)算裝置950上操作的應(yīng)用程序產(chǎn)生的聲音。

如圖中所展示，可以若干種不同形式來實(shí)施移動計(jì)算裝置950。舉例來說，其可實(shí)施為蜂窩式電話980。其還可實(shí)施為智能電話982、個(gè)人數(shù)字助理或其它類似移動裝置的部分。

此處所描述的系統(tǒng)及技術(shù)的各種實(shí)施方案可以數(shù)字電子電路、集成電路、專門設(shè)計(jì)的ASIC(專用集成電路)、計(jì)算機(jī)硬件、固件、軟件及/或其組合而實(shí)現(xiàn)。這些各種實(shí)施方案可包含可在可編程系統(tǒng)上執(zhí)行及/或解譯的一或多個(gè)計(jì)算機(jī)程序中的實(shí)施方案，所述可編程系統(tǒng)包含可為專用或通用的至少一個(gè)可編程處理器(其經(jīng)耦合以從存儲系統(tǒng)接收數(shù)據(jù)及指令且將數(shù)據(jù)及指令發(fā)射到存儲系統(tǒng))、至少一個(gè)輸入裝置及至少一個(gè)輸出裝置。

這些計(jì)算機(jī)程序(還稱為程序、軟件、軟件應(yīng)用程序或代碼)包含用于可編程處理器的機(jī)器指令且可以高級程序及/或?qū)ο髮?dǎo)向的編程語言及/或以匯編/機(jī)器語言實(shí)施。如本文中所使用，術(shù)語機(jī)器可讀媒體及計(jì)算機(jī)可讀媒體是指用于將機(jī)器指令及/或數(shù)據(jù)提供到可編程處理器的任何計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品、設(shè)備及/或裝置(例如，磁盤、光盤、存儲器、可編程邏輯裝置(PLD))，所述可編程處理器包含接收機(jī)器指令作為機(jī)器可讀信號的機(jī)器可讀媒體。術(shù)語機(jī)器可讀信號是指用于將機(jī)器指令及/或數(shù)據(jù)提供到可編程處理器的任何信號。

為提供與用戶的互動，此處所描述的系統(tǒng)及技術(shù)可實(shí)施于具有用于向用戶顯示信息的顯示裝置(例如，CRT(陰極射線管)或LCD(液晶顯示器)監(jiān)視器)及用戶可通過其將輸入提供到計(jì)算機(jī)的鍵盤及指向裝置(例如，鼠標(biāo)或軌跡球)的計(jì)算機(jī)上。也可使用其它種類的裝置來提供與用戶的互動；舉例來說，提供給用戶的反饋可為任何形式的感觀反饋(例如，視覺反饋、聽覺反饋或觸覺反饋)；且來自用戶的輸入可以任何形式(包含聲音、話音或觸覺輸入)而接收。

此處所描述的系統(tǒng)及技術(shù)可實(shí)施于計(jì)算系統(tǒng)(包含后端組件(例如，作為數(shù)據(jù)服務(wù)器)；或包含中間件組件(例如，應(yīng)用程序服務(wù)器)；或包含前端組件(例如，具有用戶可通過其來與此處所描述的系統(tǒng)及技術(shù)的實(shí)施方案互動的圖形用戶接口或Web瀏覽器的客戶端計(jì)算機(jī)))或此類后端、中間件或前端組件的任一組合中。所述系統(tǒng)的組件可通過任何數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)通信形式或媒體(例如，通信網(wǎng)絡(luò))互連。通信網(wǎng)絡(luò)的實(shí)例包含局域網(wǎng)(LAN)、廣域網(wǎng)(WAN)及因特網(wǎng)。

所述計(jì)算系統(tǒng)可包含客戶端及服務(wù)器。客戶端與服務(wù)器通常彼此遠(yuǎn)離且通常通過通信網(wǎng)絡(luò)互動?？蛻舳伺c服務(wù)器的關(guān)系是借助在相應(yīng)計(jì)算機(jī)上運(yùn)行且彼此之間具有客戶端-服務(wù)器關(guān)系的計(jì)算機(jī)程序而產(chǎn)生。

盡管已參考特定優(yōu)選實(shí)施例特別地展示及描述了本發(fā)明，但所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)理解，在不背離如由所附權(quán)利要求書界定的本發(fā)明的精神及范圍的情況下，可在其中做出在形式及細(xì)節(jié)上的各種改變。