本發(fā)明涉及醫(yī)學(xué)圖像處理領(lǐng)域，特別是涉及一種醫(yī)學(xué)圖像的體繪制方法及其系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

在醫(yī)學(xué)圖像可視化領(lǐng)域，經(jīng)常使用組織標(biāo)簽區(qū)分顯示不同的組織。由于在醫(yī)學(xué)圖像的邊緣是不連續(xù)、離散的體素或紋理構(gòu)成，即圖像中地邊緣處本身存在鋸齒和階梯，如圖像放大的會(huì)使得這些小階梯變?yōu)榇箅A梯，從而形成較為明顯的鋸齒，影像圖像的顯示質(zhì)量。

圖像放大主要是通過圖像插值來實(shí)現(xiàn)。圖像插值就是根據(jù)已知的圖像像素信息來推導(dǎo)和計(jì)算新的像素信息。但是，現(xiàn)有的圖像放大方法面臨的主要問題包括圖像模糊和鋸齒失真兩個(gè)方面，其中圖像模糊是指放大后圖像的細(xì)節(jié)變得模糊不清，而鋸齒失真是指放大的圖像出現(xiàn)鋸齒狀的邊緣。

此外，當(dāng)有多個(gè)標(biāo)簽的情況，即體數(shù)據(jù)圖像中存在多個(gè)組織時(shí)，通過直接插值方法可能產(chǎn)生不存在的組織的標(biāo)簽，從而導(dǎo)致顯示錯(cuò)誤。

因此，有必要改進(jìn)醫(yī)學(xué)圖像的體繪制方法，提高圖像顯示質(zhì)量。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題提出一種醫(yī)學(xué)圖像的體繪制方法及其系統(tǒng)，其能利用采樣點(diǎn)信息和組織信息，獲取抗鋸齒的體繪制結(jié)果。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種醫(yī)學(xué)圖像的體繪制方法，包括：

獲取包含若干個(gè)組織的體數(shù)據(jù)圖像，所述組織的標(biāo)簽構(gòu)成組織集合；

選取體數(shù)據(jù)空間中采樣點(diǎn)；

獲取所述采樣點(diǎn)的一個(gè)或多個(gè)鄰域點(diǎn)，所述一個(gè)或多個(gè)鄰域點(diǎn)的標(biāo)簽構(gòu)成鄰域點(diǎn)集合；

判斷所述鄰域點(diǎn)的標(biāo)簽是否屬于組織集合；

基于判斷結(jié)果確定所述采樣點(diǎn)的顏色；

根據(jù)各采樣點(diǎn)的顏色，獲取所述若干個(gè)組織的體繪制結(jié)果。

進(jìn)一步的，所述基于判斷結(jié)果確定所述采樣點(diǎn)的顏色，包括：

如鄰域點(diǎn)的標(biāo)簽屬于組織集合，則根據(jù)所述組織標(biāo)簽對(duì)所述鄰域點(diǎn)的圖像值進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理；

針對(duì)標(biāo)準(zhǔn)化處理的所述鄰域點(diǎn)的圖像值作插值處理，獲取所述采樣點(diǎn)的插值結(jié)果；

基于所述插值結(jié)果確定所述采樣點(diǎn)的顏色；

否則，根據(jù)所述鄰域點(diǎn)的標(biāo)簽讀取顏色列表，確定所述采樣點(diǎn)的顏色。

進(jìn)一步的，所述鄰域點(diǎn)為所述采樣點(diǎn)的最近鄰域點(diǎn)，判斷所述最近鄰域點(diǎn)對(duì)應(yīng)的標(biāo)簽是否屬于組織集合；

如是，則根據(jù)組織標(biāo)簽對(duì)各個(gè)鄰域點(diǎn)的圖像值進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理；

針對(duì)標(biāo)準(zhǔn)化處理的各個(gè)鄰域點(diǎn)的圖像值作插值處理，獲取所述采樣點(diǎn)的插值結(jié)果；

基于所述插值結(jié)果確定所述采樣點(diǎn)的顏色；

否則，根據(jù)所述最近鄰域點(diǎn)的標(biāo)簽讀取顏色列表，確定所述采樣點(diǎn)的顏色。

進(jìn)一步的，所述根據(jù)組織標(biāo)簽對(duì)所述鄰域點(diǎn)的圖像值進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，包括：

任選一個(gè)組織集合中組織的標(biāo)簽，基于所述組織的標(biāo)簽，遍歷所述鄰域點(diǎn)集合中的所述鄰域點(diǎn)的標(biāo)簽：

如所述鄰域點(diǎn)的標(biāo)簽與所述組織的標(biāo)簽相同，則設(shè)置所述鄰域點(diǎn)屬于前景區(qū)域；

否則，設(shè)置所述鄰域點(diǎn)屬于背景區(qū)域。

進(jìn)一步的，所述鄰域點(diǎn)的圖像值進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理包括對(duì)鄰域點(diǎn)的圖像值作二值化：

如所述鄰域點(diǎn)的標(biāo)簽與所述組織的標(biāo)簽相同，則設(shè)置所述鄰域點(diǎn)的圖像值為1；

否則，設(shè)置所述鄰域點(diǎn)的圖像值為0。

進(jìn)一步的所述基于插值結(jié)果確定所述采樣點(diǎn)的顏色，包括：

根據(jù)所述采樣點(diǎn)的插值結(jié)果與閾值進(jìn)行比較，如大于所述閾值，則根據(jù)所述組織的標(biāo)簽讀取顏色列表，確定所述采樣點(diǎn)的顏色；

否則，繼續(xù)在所述組織集合剩余的標(biāo)簽中選取一個(gè)組織的標(biāo)簽，基于所述組織的標(biāo)簽標(biāo)準(zhǔn)化各鄰域點(diǎn)的圖像值；針對(duì)標(biāo)準(zhǔn)化處理的各個(gè)鄰域點(diǎn)的圖像值作插值，獲取所述采樣點(diǎn)的插值結(jié)果；根據(jù)所述采樣點(diǎn)的插值結(jié)果與閾值進(jìn)行比較，如大于所述閾值，則根據(jù)所述組織的標(biāo)簽，讀取顏色列表，確定所述采樣點(diǎn)的顏色；

重復(fù)上述步驟，直至遍歷所述組織集合中所有組織的標(biāo)簽。

進(jìn)一步的，所述基于所述組織的標(biāo)簽標(biāo)準(zhǔn)化各鄰域點(diǎn)的圖像值，包括：

在所述組織集合剩余的標(biāo)簽中選取一個(gè)組織的標(biāo)簽，基于所述組織的標(biāo)簽，遍歷所述鄰域點(diǎn)集合中的所述鄰域點(diǎn)的標(biāo)簽：

如所述鄰域點(diǎn)的標(biāo)簽與所述組織的標(biāo)簽相同，則設(shè)置所述鄰域點(diǎn)屬于前景區(qū)域；

否則，設(shè)置所述鄰域點(diǎn)屬于背景區(qū)域。

進(jìn)一步的，所述插值處理為線性插值、非線性插值、正則化函數(shù)的插值法或基于偏微分方程的定向擴(kuò)散插值法中至少一種。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明還提供一種醫(yī)學(xué)圖像的體繪制系統(tǒng)，包括：

輸入單元，用于獲取包括若干個(gè)組織的體數(shù)據(jù)圖像，所述組織的標(biāo)簽構(gòu)成組織集合；

輸出單元，用于顯示若干個(gè)組織的體繪制結(jié)果；以及

繪制單元，包括采樣子單元，確定子單元；

所述采樣單元，用于選取體數(shù)據(jù)空間中任一個(gè)采樣點(diǎn)；獲取所述采樣點(diǎn)的一個(gè)或多個(gè)鄰域點(diǎn)，所述鄰域點(diǎn)的標(biāo)簽構(gòu)成鄰域點(diǎn)集合；

所述確定單元，用于確定所述采樣點(diǎn)的顏色。

進(jìn)一步的，所述確定子單元包括：

標(biāo)準(zhǔn)化模塊，用于根據(jù)組織標(biāo)簽對(duì)所述鄰域點(diǎn)的圖像值進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理；

插值模塊，用于針對(duì)標(biāo)準(zhǔn)化處理的所述鄰域點(diǎn)的圖像值作插值，獲取所述采樣點(diǎn)的插值結(jié)果；

判斷模塊，用于根據(jù)所述插值結(jié)果與閾值進(jìn)行比較，確定所述采樣點(diǎn)的顏色。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：本實(shí)施例提供一種醫(yī)學(xué)圖像的體繪制方法及其系統(tǒng)，充分利用采樣點(diǎn)鄰域點(diǎn)信息，以及組織信息以提高圖像顯示質(zhì)量。通過標(biāo)準(zhǔn)化處理各個(gè)鄰域點(diǎn)的標(biāo)簽，歸一化與預(yù)設(shè)組織的標(biāo)簽相對(duì)應(yīng)的鄰域點(diǎn)，作為后續(xù)插值處理對(duì)象，從而提高體繪制的速度和精度；基于所述插值結(jié)果與閾值的比較，確定所述采樣點(diǎn)是否屬于預(yù)設(shè)組織的概率，以避免產(chǎn)生不存在的組織的標(biāo)簽，提高繪制結(jié)果的準(zhǔn)確性，有效解決圖像鋸齒失真的問題。

【附圖說明】

圖1為本發(fā)明一實(shí)施例中醫(yī)學(xué)圖像的體繪制方法流程圖；

圖2為本發(fā)明又一實(shí)施例中醫(yī)學(xué)圖像的體繪制方法流程圖

圖3為本發(fā)明一實(shí)施例中采樣點(diǎn)與鄰域點(diǎn)的空間位置示意圖；

圖4為本發(fā)明一實(shí)施例中對(duì)鄰域點(diǎn)的圖像值進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理方法流程圖；

圖5為本發(fā)明一實(shí)施例中確定采樣點(diǎn)顏色的方法流程示意圖；

圖6為本發(fā)明一實(shí)施例中腸壁展開顯示息肉組織分割結(jié)果的體繪制方法流程圖；

圖7a～7b為本發(fā)明一實(shí)施例中醫(yī)學(xué)圖像的體繪制前后的結(jié)果示意圖；

圖8為本發(fā)明一實(shí)施例中醫(yī)學(xué)圖像的體繪制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖9為本發(fā)明一實(shí)施例中醫(yī)學(xué)圖像中繪制單元的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】

在下面的描述中闡述了很多具體細(xì)節(jié)以便于充分理解本發(fā)明。但是本發(fā)明能夠以很多不同于在此描述的其它方式來實(shí)施，本鄰域技術(shù)人員可以在不違背本發(fā)明內(nèi)涵的情況下做類似推廣，因此本發(fā)明不受下面公開的具體實(shí)施的限制。

其次，本發(fā)明利用示意圖進(jìn)行詳細(xì)描述，在詳述本發(fā)明實(shí)施例時(shí)，為便于說明，所述示意圖只是實(shí)施例，其在此不應(yīng)限制本發(fā)明保護(hù)的范圍。使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更為明顯易懂，下面集合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式做詳細(xì)的說明。

實(shí)施例1

本實(shí)施例提供一種醫(yī)學(xué)圖像的體繪制方法，利用所述采樣點(diǎn)的鄰域點(diǎn)信息和組織信息，提高繪制結(jié)果的準(zhǔn)確性，有效解決圖像鋸齒失真的問題。所述體繪制方法如圖1所示，包括：

執(zhí)行步驟S101：提供包含若干個(gè)組織的體數(shù)據(jù)圖像，所述組織的標(biāo)簽構(gòu)成組織集合；本實(shí)施例中，所述醫(yī)學(xué)圖像通過各類模態(tài)的成像系統(tǒng)掃描采集獲得三維或二維圖像，也可以通過諸如云平臺(tái)，存儲(chǔ)系影像歸檔和通信系統(tǒng)(Picture Archiving and Communication Systems，PACS)等內(nèi)部或外部存儲(chǔ)系統(tǒng)傳輸獲得。所述模態(tài)包括但不限于磁共振成像(MRI)、磁共振血管造影(MRA)、計(jì)算機(jī)斷層掃描(CT)、正電子發(fā)射斷層掃描(Positron Emission Tomography，PET)等一種或多種的組合。

執(zhí)行步驟S102：選取體數(shù)據(jù)空間中任一個(gè)采樣點(diǎn)；所述鄰域點(diǎn)的標(biāo)簽構(gòu)成鄰域點(diǎn)集合。

執(zhí)行步驟S103～S104：獲取所述采樣點(diǎn)的一個(gè)或多個(gè)鄰域點(diǎn)；判斷所述鄰域點(diǎn)的標(biāo)簽是否屬于組織集合；根據(jù)前述步驟獲取的所述組織集合和鄰域點(diǎn)集合，選取所述鄰域點(diǎn)集合中任一個(gè)鄰域點(diǎn)的標(biāo)簽，判斷所述鄰域點(diǎn)的標(biāo)簽是否屬于所述組織集合，即所述鄰域點(diǎn)的標(biāo)記是否與組織集合中的組織標(biāo)簽存在相同的標(biāo)簽，也就是說該鄰域點(diǎn)的屬性與組織集合中某一個(gè)組織是否相同，屬于同一個(gè)組織。

執(zhí)行步驟S105～S106：基于判斷結(jié)果確定所述采樣點(diǎn)的顏色；根據(jù)各采樣點(diǎn)的顏色，獲取所述若干個(gè)組織的體繪制結(jié)果

實(shí)施例2

本實(shí)施例提供一種醫(yī)學(xué)圖像的體繪制方法，如圖2所示，包括：

執(zhí)行步驟S201：提供包含若干個(gè)組織的體數(shù)據(jù)圖像，所述組織的標(biāo)簽構(gòu)成組織集合。本實(shí)施例中，所述醫(yī)學(xué)圖像通過各類模態(tài)的成像系統(tǒng)掃描采集獲得三維或二維圖像，也可以通過諸如云平臺(tái)，存儲(chǔ)系影像歸檔和通信系統(tǒng)(Picture Archiving and Communication Systems，PACS)等內(nèi)部或外部存儲(chǔ)系統(tǒng)傳輸獲得。所述模態(tài)包括但不限于磁共振成像(MRI)、磁共振血管造影(MRA)、計(jì)算機(jī)斷層掃描(CT)、正電子發(fā)射斷層掃描(Positron Emission Tomography，PET)等一種或多種的組合。

本實(shí)施例中，所述體數(shù)據(jù)可以由離散的體素(Voxel)點(diǎn)組成的三維數(shù)據(jù)。所述體數(shù)據(jù)也可以是由紋素(Texel，紋理元素)構(gòu)成，所述紋素為計(jì)算機(jī)圖形紋理空間中的基本單元。紋理是由紋素排列表示。所述體數(shù)據(jù)圖像中任意一個(gè)點(diǎn)的圖像值可以對(duì)應(yīng)體素或紋素的一種或多種屬性，如灰度、亮度、顏色、空間位置、對(duì)X射線或γ射線的吸收度、氫原子密度、生物分子代謝、受體及神經(jīng)介質(zhì)活動(dòng)等，體素或紋素的圖像值也可以通過標(biāo)簽表示。

所述體數(shù)據(jù)圖像可以是經(jīng)過圖像處理的輸出圖像，例如可以為經(jīng)過圖像分割處理的醫(yī)學(xué)圖像，或者提取血管中心線的醫(yī)學(xué)圖像，或者虛擬內(nèi)窺圖像，或者包含息肉組織的腸壁展開的結(jié)果圖像。其中，圖像分割可以是將圖像分成一個(gè)或多個(gè)特定的組織。所述組織可以為頭部、胸腔、器官、骨骼、血管、結(jié)腸等一種或多種器官的組織，也可是息肉組織、結(jié)節(jié)、腫瘤等非器官組織。

如前所述，所述組織的標(biāo)簽與體素的圖像值的一種表現(xiàn)形式，是對(duì)應(yīng)體素的一種或多種屬性，如灰度、亮度、顏色、對(duì)X射線或γ射線的吸收度、氫原子密度、生物分子代謝、受體及神經(jīng)介質(zhì)活動(dòng)等，例如血管提取的體數(shù)據(jù)圖像中，包含骨骼、血管、肌肉等組織，可以通過組織的標(biāo)簽對(duì)應(yīng)各個(gè)組織的屬性，例如標(biāo)骨骼的標(biāo)簽為1，血管的標(biāo)簽為2，以及肌肉的標(biāo)簽為3，以所述組織的標(biāo)簽作為標(biāo)簽構(gòu)成組織集合。

執(zhí)行步驟202～203：選取體數(shù)據(jù)空間中任一個(gè)采樣點(diǎn)；獲取所述采樣點(diǎn)的一個(gè)或多個(gè)鄰域點(diǎn)，所述鄰域點(diǎn)的標(biāo)簽構(gòu)成鄰域點(diǎn)集合。體數(shù)據(jù)圖像記錄了三維空間中，每個(gè)離散格點(diǎn)上的值，是離散點(diǎn)的集合，即體素的集合。體素為一個(gè)歸一化的立方體空間,利用分辨率為n×n×n的三維笛卡爾柵格在3個(gè)軸向上等間隔采樣,采樣點(diǎn)位于柵格點(diǎn)；在實(shí)際的采樣中，會(huì)給出相鄰體素之間的間隔數(shù)據(jù)，例如步長(zhǎng)，表示相鄰體素的間隔。把采樣點(diǎn)的一個(gè)小鄰域定義為一個(gè)體素,是一個(gè)以采樣點(diǎn)x為中心的立方體單元，從連續(xù)的體數(shù)據(jù)空間上，所述采樣點(diǎn)x在空間上存在n個(gè)鄰域點(diǎn)，例如，如圖3所示，所述采樣點(diǎn)x在空間上存在8個(gè)鄰域點(diǎn)。在三維空間中每個(gè)坐標(biāo)都是對(duì)于位置，顏色或密度等屬性的定義，即可以采用標(biāo)簽對(duì)應(yīng)表示所述鄰域點(diǎn)的屬性，以所述鄰域點(diǎn)的標(biāo)簽構(gòu)成鄰域點(diǎn)集合，利用這些信息和顯示軟件，可以從不同角度觀察一個(gè)圖像的二維或三位繪制結(jié)果。本實(shí)施例中，還可以選取所述采樣點(diǎn)的最近鄰域點(diǎn)，根據(jù)統(tǒng)計(jì)學(xué)理論，所述采樣點(diǎn)與所述最近鄰域點(diǎn)屬于相同組織(即體素的標(biāo)簽相同，例如顏色、密度等屬性相同)的可能性大于其它鄰域點(diǎn)，因此也可以通過處理最近鄰域點(diǎn)，對(duì)采樣點(diǎn)進(jìn)行處理以確定采樣點(diǎn)的顏色。

執(zhí)行步驟S204，判斷所述鄰域點(diǎn)的標(biāo)簽是否屬于組織集合；本實(shí)施例中，根據(jù)前述步驟獲取的所述組織集合和鄰域點(diǎn)集合，選取所述鄰域點(diǎn)集合中任一個(gè)鄰域點(diǎn)的標(biāo)簽，判斷所述鄰域點(diǎn)的標(biāo)簽是否屬于所述組織集合，即所述鄰域點(diǎn)的標(biāo)記是否與組織集合中的組織標(biāo)簽存在相同的標(biāo)簽，也就是說該鄰域點(diǎn)的屬性與組織集合中某一個(gè)組織是否相同，屬于同一個(gè)組織。

如否，執(zhí)行步驟S205，根據(jù)所述鄰域點(diǎn)的標(biāo)簽讀取顏色列表，確定所述采樣點(diǎn)的顏色。所述顏色列表預(yù)設(shè)有體素的顏色屬性，所述顏色屬性與體素的圖像值呈映射關(guān)系，而且體素的圖像值可以通過標(biāo)簽，因此可以根據(jù)所述鄰域點(diǎn)的標(biāo)簽獲取所述鄰域點(diǎn)對(duì)應(yīng)的采樣點(diǎn)的圖像值，繼而通過采樣點(diǎn)的圖像值與顏色列表的映射關(guān)系獲，獲取該采樣點(diǎn)的顏色屬性，達(dá)到對(duì)該采樣點(diǎn)進(jìn)行體繪制的目的。本實(shí)施例中，所述顏色屬性可以是體素灰度值的強(qiáng)度，例如HU值，也可以是根據(jù)用戶和處理器預(yù)設(shè)的繪制顏色。本實(shí)施例中，所述鄰域點(diǎn)可以是所述采樣點(diǎn)的最近鄰域點(diǎn)。

如是，則執(zhí)行步驟S206～S208，根據(jù)組織標(biāo)簽對(duì)所述鄰域點(diǎn)的圖像值進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理；如圖4所示，本實(shí)施例中，所述標(biāo)準(zhǔn)化處理可以是：

執(zhí)行步驟S401～S404，任選一個(gè)組織集合中組織的標(biāo)簽，基于所述組織的標(biāo)簽，遍歷所述鄰域點(diǎn)集合中各個(gè)鄰域點(diǎn)的標(biāo)簽：如所述鄰域點(diǎn)的標(biāo)簽與所述組織的標(biāo)簽相同，則設(shè)置所述鄰域點(diǎn)屬于前景區(qū)域；否則，設(shè)置所述鄰域點(diǎn)屬于背景區(qū)域。本實(shí)施例中，所述前景區(qū)域?yàn)轶w數(shù)據(jù)中需要顯示的組織，例如血管圖像中，血管邊界、骨骼為需要顯示的組織，其它為背景區(qū)域。本實(shí)施例中，所述標(biāo)準(zhǔn)化處理可以是二值化處理，例如，若所述鄰域點(diǎn)的標(biāo)簽與所述組織的標(biāo)簽相同，則設(shè)置所述鄰域點(diǎn)的圖像值為1；否則設(shè)置所述鄰域點(diǎn)的圖像值為0。本實(shí)施例中，通過標(biāo)準(zhǔn)化處理各個(gè)鄰域點(diǎn)的標(biāo)簽作為后續(xù)插值處理對(duì)象，從而提高體繪制的速度和精度。

針對(duì)標(biāo)準(zhǔn)化處理的所述鄰域點(diǎn)的圖像值作插值處理，獲取所述采樣點(diǎn)的插值結(jié)果；本實(shí)施例中可以針對(duì)屬于所述前景區(qū)域的鄰域點(diǎn)的圖像值作插值處理?；谒霾逯到Y(jié)果確定所述采樣點(diǎn)的顏色。本實(shí)施例中，所述插值方法可以是線性插值、非線性插值、正則化函數(shù)的插值法或基于偏微分方程的定向擴(kuò)散插值法中至少一種。例如，采用線性插值方法。根據(jù)插值系數(shù)函數(shù)，計(jì)算各個(gè)鄰域點(diǎn)相對(duì)采樣點(diǎn)的插值結(jié)果，最后通過加和、均值、或者積分等數(shù)學(xué)形式獲取所述采樣點(diǎn)的插值結(jié)果。例如，插值公式可參見公式(1)：

式中，x是采樣采樣點(diǎn)；S(x)表示采樣點(diǎn)x的插值結(jié)果值；x_i為所述采樣點(diǎn)x第i個(gè)鄰域點(diǎn)，所述i從1取到n的自然數(shù)，例如計(jì)算所述采樣點(diǎn)x附近的8鄰域點(diǎn)，則i取1～8中任意一個(gè)；S_i表示鄰域點(diǎn)x_i相對(duì)所述采樣點(diǎn)的插值結(jié)果，f(x，x_i)表示鄰域點(diǎn)x_i相對(duì)所述采樣點(diǎn)的插值系數(shù)函數(shù)。

基于所述插值結(jié)果確定所述采樣點(diǎn)的顏色。例如，如圖5所述，確定所述采樣點(diǎn)的顏色包括：

執(zhí)行步驟S501～S507，獲取所述采樣點(diǎn)的插值結(jié)果，根據(jù)所述插值結(jié)果與閾值進(jìn)行大小比較，所述閾值[0.5,1)區(qū)間的常數(shù)。大小比較的作用是為了判斷所述采樣點(diǎn)屬于所選取組織的概率大小。例如，所述采樣點(diǎn)的插值結(jié)果大于閾值，則根據(jù)所述組織的標(biāo)簽讀取顏色列表，確定所述采樣點(diǎn)的顏色；否則，說明該采樣點(diǎn)的屬性與該組織區(qū)別較大，如直接根據(jù)插值確定采樣點(diǎn)顏色將可能產(chǎn)生不存在的組織標(biāo)簽，從而導(dǎo)致顯示錯(cuò)誤。所以若小于閾值，則繼續(xù)在所述組織集合剩余的標(biāo)簽中選取一個(gè)組織的標(biāo)簽，基于所述組織的標(biāo)簽標(biāo)準(zhǔn)化各鄰域點(diǎn)的圖像值；針對(duì)標(biāo)準(zhǔn)化處理的各個(gè)鄰域點(diǎn)的圖像值作插值，獲取所述采樣點(diǎn)的插值結(jié)果；本實(shí)施例中，還可以根據(jù)插值結(jié)果與閾值進(jìn)行比較，如大于所述閾值，則根據(jù)所述組織的標(biāo)簽，讀取顏色列表，確定所述采樣點(diǎn)的顏色；本實(shí)施例中，所述閾值選取為0.5或0.8。

重復(fù)上述步驟，直至遍歷所述組織集合中所有的組織的標(biāo)簽，確定該采樣點(diǎn)所屬于的組織，根據(jù)該采取標(biāo)簽讀取顏色列表，確定所述采樣點(diǎn)的顏色。

通過上述步驟中，判斷各鄰域點(diǎn)的標(biāo)簽是否屬于組織集合，可以據(jù)此判別采樣點(diǎn)是否處于需要繪制不同組織的邊界，如是，則通過標(biāo)準(zhǔn)化處理和插值操作獲取所述采樣點(diǎn)的插值結(jié)果，基于所述插值結(jié)果與閾值的比較，確定所述采樣點(diǎn)是否屬于預(yù)設(shè)組織的概率，以避免產(chǎn)生不存在的組織的標(biāo)簽，導(dǎo)致顯示錯(cuò)誤。然后根據(jù)組織的標(biāo)簽讀取顏色列表，達(dá)到準(zhǔn)確繪制所述采樣點(diǎn)的目的。

最后，執(zhí)行步驟209，根據(jù)前述步驟得到的采樣點(diǎn)的顏色，獲取所述若干個(gè)組織的體繪制結(jié)果。

本實(shí)施例中充分利用所述采樣點(diǎn)的鄰域點(diǎn)信息和組織信息，提高繪制結(jié)果的準(zhǔn)確性，有效解決圖像鋸齒失真的問題。

實(shí)施例3

本實(shí)施例中提供一種腸壁展開顯示息肉組織分割結(jié)果的體繪制方法，用以顯示腸壁展開圖像中內(nèi)邊緣光滑的息肉組織，提高圖像顯示效果。如圖6方法流程圖和圖7a～7b體繪制結(jié)果示意圖所述，包括：

步驟S601：獲取息肉組織分割結(jié)果的體數(shù)據(jù)圖像，息肉組織的標(biāo)簽和腸壁的標(biāo)簽構(gòu)成組織集合。本實(shí)施例中，所述息肉組織分割結(jié)果可以是圖像處理系統(tǒng)輸出結(jié)果，該處理系統(tǒng)可以是實(shí)際存在于成像系統(tǒng)中，也可以通過云計(jì)算平臺(tái)完成相應(yīng)功能，還可以通過諸如存儲(chǔ)系影像歸檔和通信系統(tǒng)(Picture Archiving and Communication Systems，PACS)等內(nèi)部或外部存儲(chǔ)系統(tǒng)傳輸獲得。所述模態(tài)包括但不限于磁共振成像(MRI)、磁共振血管造影(MRA)、計(jì)算機(jī)斷層掃描(CT)、正電子發(fā)射斷層掃描(Positron Emission Tomography，PET)等一種或多種的組合。

所述息肉組織分割結(jié)果圖像中，包括息肉組織以及腸壁組織，腸壁組織的標(biāo)簽以及息肉組織的標(biāo)簽為對(duì)應(yīng)組織中任一個(gè)體數(shù)據(jù)的一種或多種屬性，如灰度、亮度、顏色、對(duì)X射線或γ射線的吸收度、氫原子密度、生物分子代謝、受體及神經(jīng)介質(zhì)活動(dòng)等，所述點(diǎn)的圖像值可以通過組織的標(biāo)簽表示，所述體數(shù)據(jù)可以是體素或體素。所述組織集合中預(yù)設(shè)有息肉組織的標(biāo)簽以及腸壁組織的標(biāo)簽，為便于后續(xù)處理中的迭代順序，根據(jù)息肉組織的體繪制目的，預(yù)設(shè)處理優(yōu)先級(jí)順序中息肉組織的標(biāo)簽高于腸壁組織。

執(zhí)行步驟S602：選取體數(shù)據(jù)空間中任一個(gè)采樣點(diǎn)；獲取所述采樣點(diǎn)的8個(gè)鄰域點(diǎn)，所述鄰域點(diǎn)的標(biāo)簽構(gòu)成鄰域點(diǎn)集合。如圖2所示，所述采樣點(diǎn)x在空間上存在8個(gè)鄰域點(diǎn)。在三維空間中每個(gè)坐標(biāo)都是對(duì)于位置，顏色或密度等屬性的定義，即可以采用標(biāo)簽對(duì)應(yīng)表示所述鄰域點(diǎn)的屬性，以所述鄰域點(diǎn)的標(biāo)簽構(gòu)成鄰域點(diǎn)集合，顯示軟件利用鄰域點(diǎn)信息，可以從不同角度觀察一個(gè)圖像的二維或三位繪制結(jié)果。本實(shí)施例中，還可以選取所述采樣點(diǎn)的最近鄰域點(diǎn)，根據(jù)統(tǒng)計(jì)學(xué)理論，所述采樣點(diǎn)與所述最近鄰域點(diǎn)屬于相同組織(即體素的標(biāo)簽相同，例如顏色、密度等屬性相同)的可能性大于其它鄰域點(diǎn)，因此也可以通過處理最近鄰域點(diǎn)，對(duì)采樣點(diǎn)進(jìn)行處理以確定所述采樣點(diǎn)的顏色屬性。

執(zhí)行步驟S603，判斷所述鄰域點(diǎn)的標(biāo)簽是否屬于組織集合。本實(shí)施例中，根據(jù)前述步驟，息肉組織的標(biāo)簽與腸壁組織的標(biāo)簽構(gòu)成的組織集合，以及由采樣點(diǎn)的8個(gè)鄰域點(diǎn)的標(biāo)簽構(gòu)成的鄰域點(diǎn)集合，選取所述鄰域點(diǎn)集合中任一個(gè)鄰域點(diǎn)的標(biāo)簽，判斷所述鄰域點(diǎn)的標(biāo)簽是否屬于所述組織集合，即所述鄰域點(diǎn)的標(biāo)簽是否與組織集合中的組織的標(biāo)簽存在相同的標(biāo)簽，也就是說該鄰域點(diǎn)的屬性是否與組織集合中與息肉組織或者腸壁組織的屬性相同，即該鄰域點(diǎn)是否屬于腸壁組織，或者息肉組織或者其它噪音區(qū)域。

如否，則執(zhí)行步驟S604，根據(jù)所述鄰域點(diǎn)的標(biāo)簽讀取顏色列表，確定所述采樣點(diǎn)的顏色。所述顏色列表預(yù)設(shè)有體素的顏色屬性，所述顏色屬性與體素的圖像值呈映射關(guān)系，而且體素的圖像值可以通過標(biāo)簽，因此可以根據(jù)所述鄰域點(diǎn)的標(biāo)簽獲取所述鄰域點(diǎn)對(duì)應(yīng)的采樣點(diǎn)的圖像值，繼而通過采樣點(diǎn)的圖像值與顏色列表的映射關(guān)系獲，獲取該采樣點(diǎn)的顏色屬性，以達(dá)到對(duì)該采樣點(diǎn)進(jìn)行體繪制的目的。本實(shí)施例中，所述顏色屬性可以是體素灰度值的強(qiáng)度，例如HU值，也可以是根據(jù)用戶和處理器預(yù)設(shè)的繪制顏色。本實(shí)施例中，還可以根據(jù)最近鄰域點(diǎn)的標(biāo)簽讀取顏色列表，確定所述采樣點(diǎn)的顏色。

如是，執(zhí)行步驟S605～S612，任選一個(gè)組織集合中組織的標(biāo)簽，例如，根據(jù)所述組織集合的標(biāo)簽順序選取息肉組織的標(biāo)簽，基于所述標(biāo)簽的標(biāo)簽，遍歷所述鄰域點(diǎn)集合中各個(gè)鄰域點(diǎn)的標(biāo)簽，判斷所述鄰域點(diǎn)的標(biāo)簽與所述組織的標(biāo)簽是否相同，即判斷各個(gè)鄰域點(diǎn)是否屬于息肉組織。如所述鄰域點(diǎn)的標(biāo)簽與所述組織的標(biāo)簽相同，則設(shè)置所述鄰域點(diǎn)屬于前景區(qū)域；否則，設(shè)置所述鄰域點(diǎn)屬于背景區(qū)域。前述對(duì)鄰域點(diǎn)的判斷處理也可以是二值化的處理，例如，當(dāng)所述鄰域點(diǎn)的標(biāo)簽與所述息肉組織的標(biāo)簽相同，則設(shè)置所述鄰域點(diǎn)的圖像值為1；否則設(shè)置所述鄰域點(diǎn)的圖像值為0。本實(shí)施例中，通過標(biāo)準(zhǔn)化處理各個(gè)鄰域點(diǎn)的標(biāo)簽作為后續(xù)插值處理對(duì)象，從而提高體繪制的速度和精度。

針對(duì)前述獲取的各個(gè)鄰域點(diǎn)的圖像值作插值處理，獲取所述采樣點(diǎn)的插值結(jié)果，根據(jù)所述插值結(jié)果與閾值進(jìn)行比較，本實(shí)施例中，所述插值方法可以是線性插值、非線性插值、正則化函數(shù)的插值法或基于偏微分方程的定向擴(kuò)散插值法中至少一種。例如，采用線性插值方法。插值公式可參見公式(1)，根據(jù)插值系數(shù)函數(shù)，計(jì)算各個(gè)鄰域點(diǎn)相對(duì)采樣點(diǎn)的插值結(jié)果，獲取各個(gè)鄰域點(diǎn)相對(duì)采樣點(diǎn)的插值結(jié)果，最后通過加和、均值或積分等數(shù)學(xué)形式獲取所述采樣點(diǎn)的插值結(jié)果。例如，插值公式可參見前述公式(1)。

如否，則所述組織集合剩余的標(biāo)簽中選取一個(gè)組織的標(biāo)簽，重復(fù)步驟S605～S611，直至取完組合集合中的標(biāo)簽。例如本實(shí)施例中，所述組織標(biāo)簽中包括息肉組織標(biāo)簽和腸壁組織標(biāo)簽，根據(jù)預(yù)設(shè)的標(biāo)簽優(yōu)先級(jí)，首先選取息肉組織的標(biāo)簽，根據(jù)前述步驟S605～S611獲取的所述采樣點(diǎn)插值結(jié)果小于預(yù)設(shè)閾值，說明所述采樣點(diǎn)不屬于息肉組織的概率較大，因此繼續(xù)選取腸壁組織的標(biāo)簽重復(fù)S605～S611步驟。所述閾值選取[0.5,1)范圍內(nèi)的常數(shù)，本實(shí)施例中可以選取為0.5、0.6或者0.8。

否則，根據(jù)所述組織的標(biāo)簽讀取顏色列表，例如，根據(jù)顏色列表中預(yù)設(shè)所述息肉組織的顏色，對(duì)采樣點(diǎn)進(jìn)行體繪制。

執(zhí)行步驟S613，根據(jù)各采樣點(diǎn)的顏色，即獲取所述息肉分割結(jié)果圖像中分別屬于息肉組織或者腸壁組織的顏色，獲取如圖7a所示的腸壁展開顯示息肉組織分割結(jié)果的體繪制結(jié)果，由于息肉組織提交較小，需要放大顯示，但往往存在組織邊緣鋸齒失真，影響圖像顯示效果，通過本實(shí)施例提供的醫(yī)學(xué)圖像的體繪制方法，圖7b所示的息肉組織在放大處理后，邊緣光滑并且沒有鋸齒失真的情況。

綜上所述，通過本實(shí)施例提供的醫(yī)學(xué)圖像的體繪制方法，充分利用采樣點(diǎn)鄰域點(diǎn)信息，以及分析鄰域點(diǎn)的標(biāo)簽和各個(gè)組織標(biāo)簽的信息，提高繪制記過的準(zhǔn)確性，有效解決圖像鋸齒失真的問題。

實(shí)施例4

本實(shí)施例提供醫(yī)學(xué)圖像的體繪制系統(tǒng)，如圖8和圖9提供的示例，包括：輸入單元U100，存儲(chǔ)單元U200，繪制單元U300和輸出設(shè)備U400。

所述輸入單元，用于獲取提供包括若干個(gè)組織的體數(shù)據(jù)圖像，所述組織的標(biāo)簽構(gòu)成組織集合。所述體數(shù)據(jù)圖像包括但不限于通過各類模態(tài)的成像系統(tǒng)掃描采集獲得三維或二維圖像，也可以通過諸如存儲(chǔ)系影像歸檔和通信系統(tǒng)(Picture Archiving and Communication Systems，PACS)等內(nèi)部或外部存儲(chǔ)系統(tǒng)傳輸獲得。所述模態(tài)包括但不限于磁共振成像(MRI)、磁共振血管造影(MRA)、計(jì)算機(jī)斷層掃描(CT)、正電子發(fā)射斷層掃描(Positron Emission Tomography，PET)等一種或多種的組合。所述輸入單元U100可以將醫(yī)學(xué)圖像發(fā)送至存儲(chǔ)單元U200作存儲(chǔ)處理，也可以傳輸至繪制單元U300進(jìn)行圖像處理。

所述存儲(chǔ)單元U200，可以為具有存儲(chǔ)功能的設(shè)備。存儲(chǔ)由輸入單元U100收集的數(shù)據(jù)(例如，成像設(shè)備拍攝的醫(yī)學(xué)圖像)和繪制單元U300工作中產(chǎn)生的各種數(shù)據(jù)。所述存儲(chǔ)單元U200可以是本地的，也可以是遠(yuǎn)程的。所述存儲(chǔ)單元U200可以將信息數(shù)字化后再以利用電、磁或光學(xué)等方式的存儲(chǔ)設(shè)備加以存儲(chǔ)。所述存儲(chǔ)單元U200也可以用來存放各種信息例如程序和數(shù)據(jù)等。數(shù)據(jù)庫(kù)120可以是利用電能方式存儲(chǔ)信息的設(shè)備，例如各種存儲(chǔ)器、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(Random Access Memory(RAM))、只讀存儲(chǔ)器(Read Only Memory(ROM))等。以上提及的存儲(chǔ)設(shè)備只是列舉了一些例子，本實(shí)施例中所述體繪制系統(tǒng)的工作環(huán)境中可以使用的存儲(chǔ)設(shè)備并不局限于此。

所述繪制單元U300，用于處理體數(shù)據(jù)圖像的邊緣鋸齒失真問題，提高圖像顯示效果。所述體繪制單元U300包括采樣子單元U310，確定子單元U320。

所述采樣子單元U310，用于選取體數(shù)據(jù)空間中任一個(gè)采樣點(diǎn)；獲取所述采樣點(diǎn)的一個(gè)或多個(gè)鄰域點(diǎn)，所述鄰域點(diǎn)的標(biāo)簽構(gòu)成鄰域點(diǎn)集合；

所述確定子單元U320，用于確定所述采樣點(diǎn)的顏色；所述確定單元U320包括判斷模塊U321，用于通過判斷所述鄰域點(diǎn)的標(biāo)簽是否屬于組織集合，從而確定采樣點(diǎn)的一個(gè)或多個(gè)鄰域點(diǎn)是否需要插值處理；在一些實(shí)施例中，所述鄰域點(diǎn)可以為所述采樣點(diǎn)的最近鄰域點(diǎn)。所述確定單元U30還包括標(biāo)準(zhǔn)化模塊U322，用于根據(jù)組織標(biāo)簽對(duì)所述鄰域點(diǎn)的圖像值進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，例如對(duì)各鄰域點(diǎn)進(jìn)行二值化的處理。所述確定單元U30還包括插值模塊U323，用于針對(duì)標(biāo)準(zhǔn)化處理的所述鄰域點(diǎn)的圖像值作插值，獲取所述采樣點(diǎn)的插值結(jié)果。

所述輸出單元U400，根據(jù)各采樣點(diǎn)的顏色，顯示所述若干個(gè)組織的體繪制結(jié)果。所述輸出單元U400可以輸出經(jīng)過處理的數(shù)據(jù)。此處的數(shù)據(jù)，可以是圖像體繪制的最終結(jié)果，也可以是圖像繪制過程中的中間數(shù)據(jù)。例如，在圖像繪制的過程中，輸出單元U400可以對(duì)輸入的體數(shù)據(jù)圖像進(jìn)行處理、分析，此過程中，中間數(shù)據(jù)可以包括獲取的采樣點(diǎn)集合和組織集合，顏色列表等數(shù)據(jù)，最終結(jié)果為體數(shù)據(jù)圖像的繪制結(jié)果。數(shù)據(jù)的形式可以包括但不限于文本、音頻、視頻、圖片等中的一種或幾種的組合。輸出的數(shù)據(jù)可以發(fā)送給外接設(shè)備，也可以不發(fā)送。不發(fā)送的輸出數(shù)據(jù)可以存儲(chǔ)在存儲(chǔ)單元U200中。所述輸出單元U400可以包括但不限于顯示設(shè)備、打印設(shè)備、繪圖儀、影像輸出系統(tǒng)、語(yǔ)音輸出系統(tǒng)、磁記錄設(shè)備等中的一種或幾種的組合。在一些實(shí)施例中，有些外接設(shè)備可以同時(shí)起到輸入和輸出的作用，例如，臺(tái)式電腦、筆記本、智能手機(jī)、平板電腦、個(gè)人數(shù)碼助理(personal digital assistance，PDA)等。

綜上所述，本實(shí)施例提供一種醫(yī)學(xué)圖像的體繪制方法及其系統(tǒng)，充分利用采樣點(diǎn)鄰域點(diǎn)信息，以及組織信息以提高圖像顯示質(zhì)量。通過標(biāo)準(zhǔn)化處理各個(gè)鄰域點(diǎn)的標(biāo)簽，歸一化與預(yù)設(shè)組織的標(biāo)簽相對(duì)應(yīng)的鄰域點(diǎn)，作為后續(xù)插值處理對(duì)象，從而提高體繪制的速度和精度；基于所述插值結(jié)果與閾值的比較，確定所述采樣點(diǎn)是否屬于預(yù)設(shè)組織的概率，以避免產(chǎn)生不存在的組織的標(biāo)簽，提高繪制結(jié)果的準(zhǔn)確性，有效解決圖像鋸齒失真的問題。

需要說明的是，通過以上的實(shí)施方式的描述，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以清楚地了解到本發(fā)明的部分或全部可借助軟件并集合必需的通用硬件平臺(tái)來實(shí)現(xiàn)?；谶@樣的理解，本發(fā)明的技術(shù)方案本質(zhì)上或者說對(duì)現(xiàn)有技術(shù)做出貢獻(xiàn)的部分可以以軟件產(chǎn)品的形式體現(xiàn)出來，該計(jì)算機(jī)軟件產(chǎn)品可包括其上存儲(chǔ)有機(jī)器可執(zhí)行指令的一個(gè)或多個(gè)機(jī)器可讀介質(zhì)，這些指令在由諸如計(jì)算機(jī)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)或其他電子設(shè)備等一個(gè)或多個(gè)機(jī)器執(zhí)行時(shí)可使得該一個(gè)或多個(gè)機(jī)器根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例來執(zhí)行操作。機(jī)器可讀介質(zhì)可包括，但不限于，軟盤、光盤、CD-ROM(只讀存儲(chǔ)器)、磁光盤、ROM(只讀存儲(chǔ)器)、RAM(隨機(jī)存取存儲(chǔ)器)、EPROM(可擦除可編程只讀存儲(chǔ)器)、EEPROM(電可擦除可編程只讀存儲(chǔ)器)、磁卡或光卡、閃存、或適于存儲(chǔ)機(jī)器可執(zhí)行指令的其他類型的介質(zhì)/機(jī)器可讀介質(zhì)。

本發(fā)明可用于眾多通用或?qū)Ｓ玫挠?jì)算系統(tǒng)環(huán)境或配置中。例如：個(gè)人計(jì)算機(jī)、服務(wù)器計(jì)算機(jī)、手持設(shè)備或便攜式設(shè)備、平板型設(shè)備、多處理器系統(tǒng)、基于微處理器的系統(tǒng)、置頂盒、可編程的消費(fèi)電子設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)PC、小型計(jì)算機(jī)、大型計(jì)算機(jī)、包括以上任何系統(tǒng)或設(shè)備的分布式計(jì)算環(huán)境等。

本發(fā)明可以在由計(jì)算機(jī)執(zhí)行的計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令的一般上下文中描述，例如程序模塊。一般地，程序模塊包括執(zhí)行特定任務(wù)或?qū)崿F(xiàn)特定抽象數(shù)據(jù)類型的例程、程序、對(duì)象、組件、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等。也可以在分布式計(jì)算環(huán)境中實(shí)踐本發(fā)明，在這些分布式計(jì)算環(huán)境中，由通過通信網(wǎng)絡(luò)而被連接的遠(yuǎn)程處理設(shè)備來執(zhí)行任務(wù)。在分布式計(jì)算環(huán)境中，程序模塊可以位于包括存儲(chǔ)設(shè)備在內(nèi)的本地和遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)介質(zhì)中。

雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭示如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何本領(lǐng)域技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作些許的修改和完善，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)以權(quán)利要求書所述界定內(nèi)容為準(zhǔn)。