本發(fā)明涉及圖像處理領(lǐng)域,特別涉及一種三維醫(yī)學(xué)目標的切割方法及裝置。
背景技術(shù):
在醫(yī)療應(yīng)用中,醫(yī)生對患者的病灶進行手術(shù)切除之前,要根據(jù)患者的x線計算機斷層攝影(英文:computedtomography;簡稱:ct)圖像等二維醫(yī)學(xué)圖像規(guī)劃手術(shù)方案。在規(guī)劃手術(shù)方案時,要對ct圖像對應(yīng)的二維醫(yī)學(xué)圖像和三維醫(yī)學(xué)圖像進行觀察和分析,并根據(jù)圖像中病灶大小與病灶在圖像中的位置等信息規(guī)劃手術(shù)方案。然后,根據(jù)規(guī)劃好的手術(shù)方案在計算機上進行模擬手術(shù),以確認規(guī)劃的手術(shù)方案是否正確。在計算機上進行模擬手術(shù),也就是根據(jù)規(guī)劃的手術(shù)方案在圖像中進行相應(yīng)的醫(yī)學(xué)目標切割。
目前,在進行模擬手術(shù)時,一般根據(jù)規(guī)劃好的手術(shù)方案將ct圖像對應(yīng)的三維醫(yī)學(xué)圖像作為醫(yī)學(xué)目標進行相應(yīng)的切割。
但是,在對三維醫(yī)學(xué)目標進行切割時,對于一些特殊病例,由于圖像顯示的角度和病灶生長的位置等干擾因素,直接在三維醫(yī)學(xué)圖像中進行切割的圖像處理過程復(fù)雜,切割精度較低。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
為了解決現(xiàn)有技術(shù)中三維醫(yī)學(xué)目標切割的圖像處理過程復(fù)雜,切割精度較低的問題,本發(fā)明實施例提供了一種三維醫(yī)學(xué)目標的切割方法及裝置。所述技術(shù)方案如下:
第一方面,提供了一種三維醫(yī)學(xué)目標的切割方法,所述方法包括:
接收在醫(yī)學(xué)目標圖像序列中的至少一張二維醫(yī)學(xué)圖像上繪制的切割線,其中,所述醫(yī)學(xué)目標圖像序列用于生成三維醫(yī)學(xué)圖像,所述三維醫(yī)學(xué)圖像包括待切割的三維醫(yī)學(xué)目標;
根據(jù)所述切割線和所述醫(yī)學(xué)目標圖像序列確定待切割圖像序列,所述待切割圖像序列用于標識所述待切割的三維醫(yī)學(xué)目標在所述二維醫(yī)學(xué)圖像中對應(yīng)的像素;
從所述醫(yī)學(xué)目標圖像序列中刪除所述待切割圖像序列對應(yīng)的像素數(shù)據(jù),得到處理后的醫(yī)學(xué)目標圖像序列;
基于所述處理后的醫(yī)學(xué)目標圖像序列生成新的三維醫(yī)學(xué)圖像,所述新的三維醫(yī)學(xué)圖像不包括所述待切割的三維醫(yī)學(xué)目標。
可選地,所述根據(jù)所述切割線和所述醫(yī)學(xué)目標圖像序列確定待切割圖像序列,包括:
當所述醫(yī)學(xué)目標圖像序列中繪制有切割線的圖像個數(shù)為1時,將所述切割線在所述醫(yī)學(xué)目標圖像序列中每張二維醫(yī)學(xué)圖像中的正投影作為每張二維醫(yī)學(xué)圖像的切割線;
將所述醫(yī)學(xué)目標圖像序列中所有切割線內(nèi)的圖像所組成的序列確定為所述待切割圖像序列。
可選地,所述根據(jù)所述切割線和所述醫(yī)學(xué)目標圖像序列確定待切割圖像序列,包括:
當所述醫(yī)學(xué)目標圖像序列中存在切割線的圖像個數(shù)為n,所述n為大于1的整數(shù)時,根據(jù)第p張圖像上的切割線和第q張圖像上的切割線對所述第p張圖像和所述第q張圖像之間的中間圖像進行插值處理得到所述中間圖像上的切割線,所述第p張圖像和所述第q張圖像均為繪制有切割線的圖像,且所述第p張圖像和所述第q張圖像之間不存在繪制有切割線的圖像;
將所述醫(yī)學(xué)目標圖像序列中所有切割線內(nèi)的圖像所組成的序列確定為所述待切割圖像序列。
可選地,所述根據(jù)所述切割線和所述醫(yī)學(xué)目標圖像序列確定待切割圖像序列,包括:
根據(jù)所述醫(yī)學(xué)目標圖像序列生成空白圖像序列,所述空白圖像序列中圖像的大小和排布順序均與所述醫(yī)學(xué)目標圖像序列相同,所述空白圖像序列中圖像與所述醫(yī)學(xué)目標圖像序列的圖像一一對應(yīng),所述空白圖像序列中的圖像的像素值為0;
將所述至少一張圖像上繪制的切割線,轉(zhuǎn)移至所述空白圖像序列的對應(yīng)圖像上;
根據(jù)所述空白圖像序列中的切割線,對所述空白圖像序列進行像素值的設(shè)置得到所述待切割圖像序列。
可選地,所述從所述醫(yī)學(xué)目標圖像序列中刪除所述待切割圖像序列對應(yīng)的像素數(shù)據(jù),包括:
依次比較所述醫(yī)學(xué)目標圖像序列和所述待切割圖像序列中同一次序的圖像中的像素值,將所述醫(yī)學(xué)目標圖像序列中每張圖像中,與所述待切割圖像序列對應(yīng)的圖像中位置相同的像素的像素值相減,得到所述處理后的醫(yī)學(xué)目標圖像序列;
或者,將所述醫(yī)學(xué)目標圖像序列與所述待切割圖像序列中位置相同的像素的像素值整體相減,得到所述處理后的醫(yī)學(xué)目標圖像序列;
或者,將所述醫(yī)學(xué)目標圖像序列中的所述待切割圖像序列中的像素值設(shè)置為無效像素值。
第二方面,提供了一種三維醫(yī)學(xué)目標的切割裝置,所述裝置包括:
接收模塊,用于接收在醫(yī)學(xué)目標圖像序列中的至少一張二維醫(yī)學(xué)圖像上繪制的切割線,其中,所述醫(yī)學(xué)目標圖像序列用于生成三維醫(yī)學(xué)圖像,所述三維醫(yī)學(xué)圖像包括待切割的三維醫(yī)學(xué)目標;
確定模塊,用于根據(jù)所述切割線和所述醫(yī)學(xué)目標圖像序列確定待切割圖像序列,所述待切割圖像序列用于標識所述待切割的三維醫(yī)學(xué)目標在所述二維醫(yī)學(xué)圖像中對應(yīng)的像素;
處理模塊,用于從所述醫(yī)學(xué)目標圖像序列中刪除所述待切割圖像序列對應(yīng)的像素數(shù)據(jù),得到處理后的醫(yī)學(xué)目標圖像序列;
生成模塊,用于基于所述處理后的醫(yī)學(xué)目標圖像序列生成新的三維醫(yī)學(xué)圖像,所述新的三維醫(yī)學(xué)圖像不包括所述待切割的三維醫(yī)學(xué)目標。
可選地,所述確定模塊,具體用于:
當所述醫(yī)學(xué)目標圖像序列中繪制有切割線的圖像個數(shù)為1時,將所述切割線在所述醫(yī)學(xué)目標圖像序列中每張二維醫(yī)學(xué)圖像中的正投影作為每張二維醫(yī)學(xué)圖像的切割線;
將所述醫(yī)學(xué)目標圖像序列中所有切割線內(nèi)的圖像所組成的序列確定為所述待切割圖像序列。
可選地,所述確定模塊,具體用于:
當所述醫(yī)學(xué)目標圖像序列中存在切割線的圖像個數(shù)為n,所述n為大于1的整數(shù)時,根據(jù)第p張圖像上的切割線和第q張圖像上的切割線對所述第p張圖像和所述第q張圖像之間的中間圖像進行插值處理得到所述中間圖像上的切割線,所述第p張圖像和所述第q張圖像均為繪制有切割線的圖像,且所述第p張圖像和所述第q張圖像之間不存在繪制有切割線的圖像;
將所述醫(yī)學(xué)目標圖像序列中所有切割線內(nèi)的圖像所組成的序列確定為所述待切割圖像序列。
可選地,所述確定模塊,具體用于:
根據(jù)所述醫(yī)學(xué)目標圖像序列生成空白圖像序列,所述空白圖像序列中圖像的大小和排布順序均與所述醫(yī)學(xué)目標圖像序列相同,所述空白圖像序列中圖像與所述醫(yī)學(xué)目標圖像序列的圖像一一對應(yīng),所述空白圖像序列中的圖像的像素值為0;
將所述至少一張圖像上繪制的切割線,轉(zhuǎn)移至所述空白圖像序列的對應(yīng)圖像上;
根據(jù)所述空白圖像序列中的切割線,對所述空白圖像序列進行像素值的設(shè)置得到所述待切割圖像序列。
可選地,所述處理模塊,具體用于:
依次比較所述醫(yī)學(xué)目標圖像序列和所述待切割圖像序列中同一次序的圖像中的像素值,將所述醫(yī)學(xué)目標圖像序列中每張圖像中,與所述待切割圖像序列對應(yīng)的圖像中位置相同的像素的像素值相減,得到所述處理后的醫(yī)學(xué)目標圖像序列;
或者,將所述醫(yī)學(xué)目標圖像序列與所述待切割圖像序列中位置相同的像素的像素值整體相減,得到所述處理后的醫(yī)學(xué)目標圖像序列;
或者,將所述醫(yī)學(xué)目標圖像序列中的所述待切割圖像序列中的像素值設(shè)置為無效像素值。
本發(fā)明實施例提供的技術(shù)方案帶來的有益效果是:
本發(fā)明實施例提供的三維醫(yī)學(xué)目標的切割方法及裝置,通過接收在醫(yī)學(xué)目標圖像序列中的至少一張二維醫(yī)學(xué)圖像上繪制的切割線,根據(jù)該切割線和醫(yī)學(xué)目標圖像序列確定待切割圖像序列,并從醫(yī)學(xué)目標圖像序列中刪除待切割圖像序列對應(yīng)的像素數(shù)據(jù),得到處理后的醫(yī)學(xué)目標圖像序列,再根據(jù)該處理后的醫(yī)學(xué)目標圖像序列生成新的不包括待切割的三維醫(yī)學(xué)目標的三維醫(yī)學(xué)圖像,即可完成對三維醫(yī)學(xué)目標的切割,無需直接在三維醫(yī)學(xué)圖像中進行切割的操作,避免考慮圖像顯示的角度和病灶生長位置等因素,簡化了三維醫(yī)學(xué)目標切割的圖像處理過程,有效地提高了切割精度,而且在二維醫(yī)學(xué)圖像中實現(xiàn)對三維醫(yī)學(xué)目標的切割,更加符合醫(yī)生的操作習(xí)慣,提高了模擬切割的用戶體驗性。
附圖說明
為了更清楚地說明本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案,下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例,對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講,在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
圖1是本發(fā)明實施例提供的一種三維醫(yī)學(xué)目標的切割方法的流程圖;
圖2-1是本發(fā)明實施例提供的另一種三維醫(yī)學(xué)目標的切割方法的流程圖;
圖2-2是本發(fā)明實施例提供的一種某患者的腹腔的ct圖像的示意圖;
圖2-3是本發(fā)明實施例提供的一種對某患者的腹腔的ct圖像進行分割后得到的標簽圖像的示意圖;
圖3-1是本發(fā)明實施例提供的一種接收在醫(yī)學(xué)目標圖像序列中的至少一張二維醫(yī)學(xué)圖像上繪制的切割線的方法流程圖;
圖3-2是本發(fā)明實施例提供的一種在醫(yī)學(xué)目標圖像序列中的第35張圖像上繪制的初始切割線的示意圖;
圖4-1是本發(fā)明實施例提供的一種采用貫通的方式對醫(yī)學(xué)目標圖像序列進行像素值的設(shè)置,確定待切割圖像序列的方法流程圖;
圖4-2是本發(fā)明實施例提供的一種根據(jù)第35張圖像上的切割線,將該切割線在醫(yī)學(xué)目標圖像序列中每張二維醫(yī)學(xué)圖像中的正投影作為每張二維醫(yī)學(xué)圖像的切割線后,得到的醫(yī)學(xué)目標圖像序列的示意圖;
圖4-3是本發(fā)明實施例提供的一種根據(jù)圖4-2中的切割線,確定的待切割圖像序列的示意圖;
圖4-4是本發(fā)明實施例提供的一種采用插值的方式對醫(yī)學(xué)目標圖像序列進行像素值的設(shè)置,確定待切割圖像序列的方法流程圖;
圖4-5是本發(fā)明實施例提供的一種根據(jù)醫(yī)學(xué)目標圖像序列建立的三維直角坐標系的示意圖;
圖4-6是本發(fā)明實施例提供的一種醫(yī)學(xué)目標圖像序列的第1張和第35張圖像中所有像素值為v1的像素之間的連接線的示意圖;
圖4-7是本發(fā)明實施例提供的一種根據(jù)圖4-6中的切割線,確定的待切割圖像序列的示意圖;
圖4-8是本發(fā)明實施例提供的一種采用貫通和插值的方式根據(jù)切割線和醫(yī)學(xué)目標圖像序列,確定待切割圖像序列的方法流程圖;
圖4-9是本發(fā)明實施例提供的一種采用貫通和插值的方式根據(jù)第20張和第35張圖像上的切割線,確定的待切割圖像序列的示意圖;
圖5-1是本發(fā)明實施例提供的一種根據(jù)切割線和醫(yī)學(xué)目標圖像序列確定待切割圖像序列的方法流程圖;
圖5-2是本發(fā)明實施例提供的一種醫(yī)學(xué)目標圖像序列和空白圖像序列中圖像的排布方式的示意圖;
圖5-3是本發(fā)明實施例提供的一種將醫(yī)學(xué)目標圖像序列中第35張圖像上繪制的初始切割線轉(zhuǎn)移至空白圖像序列中的對應(yīng)圖像上的示意圖;
圖5-4是本發(fā)明實施例提供的一種采用貫通的方式對空白圖像序列進行像素值的設(shè)置,得到待切割圖像序列的方法流程圖;
圖5-5是本發(fā)明實施例提供的一種將存在切割線的目標圖像上切割線內(nèi)的像素值設(shè)置為v1后的示意圖;
圖5-6是本發(fā)明實施例提供的一種采用插值的方式對空白圖像序列進行像素值的設(shè)置,得到待切割圖像序列的方法流程圖;
圖5-7是本發(fā)明實施例提供的一種采用貫通和插值的方式對空白圖像序列進行像素值的設(shè)置,得到待切割圖像序列的方法流程圖;
圖6-1是本發(fā)明實施例提供的一種在醫(yī)學(xué)目標圖像序列中的某張ct圖像中繪制的切割線的示意圖;
圖6-2是本發(fā)明實施例提供的一種根據(jù)醫(yī)學(xué)目標圖像序列中多張ct圖像中的多條切割線,得到的切割三維醫(yī)學(xué)目標后的三維醫(yī)學(xué)圖像的示意圖;
圖7-1是本發(fā)明實施例提供的一種醫(yī)學(xué)目標圖像序列中的某張ct圖像與分割圖像序列中的某張標簽圖像的掩膜顯示圖像的示意圖;
圖7-2是本發(fā)明實施例提供的一種原始醫(yī)學(xué)目標圖像序列中的某張ct圖像與分割圖像序列中的某張標簽圖像和待切割圖像序列中的某張圖像進行掩膜顯示的掩膜顯示圖像的示意圖;
圖8是本發(fā)明實施例提供的一種三維醫(yī)學(xué)目標的切割裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚,下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明實施方式作進一步地詳細描述。
本發(fā)明實施例提供了一種三維醫(yī)學(xué)目標的切割方法,如圖1所示,該三維醫(yī)學(xué)目標的切割方法可以包括:
步驟101、接收在醫(yī)學(xué)目標圖像序列中的至少一張二維醫(yī)學(xué)圖像上繪制的切割線。
其中,醫(yī)學(xué)目標圖像序列用于生成三維醫(yī)學(xué)圖像,該醫(yī)學(xué)目標圖像序列包括多張二維醫(yī)學(xué)圖像,三維醫(yī)學(xué)圖像可以是人體的多個器官的三維醫(yī)學(xué)圖像,也可以是人體的一個器官的三維醫(yī)學(xué)圖像,該三維醫(yī)學(xué)圖像包括待切割的三維醫(yī)學(xué)目標。
步驟102、根據(jù)切割線和醫(yī)學(xué)目標圖像序列確定待切割圖像序列。
其中,待切割圖像序列用于標識待切割的三維醫(yī)學(xué)目標在二維醫(yī)學(xué)圖像中對應(yīng)的像素。
步驟103、從醫(yī)學(xué)目標圖像序列中刪除待切割圖像序列對應(yīng)的像素數(shù)據(jù),得到處理后的醫(yī)學(xué)目標圖像序列。
步驟104、基于處理后的醫(yī)學(xué)目標圖像序列生成新的三維醫(yī)學(xué)圖像。
其中,新的三維醫(yī)學(xué)圖像不包括待切割的三維醫(yī)學(xué)目標。
綜上所述,本發(fā)明實施例提供的三維醫(yī)學(xué)目標的切割方法,通過接收在醫(yī)學(xué)目標圖像序列中的至少一張二維醫(yī)學(xué)圖像上繪制的切割線,根據(jù)該切割線和醫(yī)學(xué)目標圖像序列確定待切割圖像序列,并從醫(yī)學(xué)目標圖像序列中刪除待切割圖像序列對應(yīng)的像素數(shù)據(jù),得到處理后的醫(yī)學(xué)目標圖像序列,再根據(jù)該處理后的醫(yī)學(xué)目標圖像序列生成新的不包括待切割的三維醫(yī)學(xué)目標的三維醫(yī)學(xué)圖像,即可完成對三維醫(yī)學(xué)目標的切割,無需直接在三維醫(yī)學(xué)圖像中進行切割的操作,避免考慮圖像顯示的角度和病灶生長位置等因素,簡化了三維醫(yī)學(xué)目標切割的圖像處理過程,有效地提高了切割精度。
圖2-1是本發(fā)明實施例提供的另一種三維醫(yī)學(xué)目標的切割方法的流程圖,實際應(yīng)用中,在進行三維醫(yī)學(xué)目標切割時,需要獲取用于生成待切割的三維醫(yī)學(xué)目標的醫(yī)學(xué)目標圖像序列,而該醫(yī)學(xué)目標圖像序列的獲取方法有多種,本發(fā)明實施例以以下步驟201或步驟202為例進行說明,如圖2-1所示,該三維醫(yī)學(xué)目標的切割方法可以包括:
步驟201、根據(jù)原始醫(yī)學(xué)目標圖像序列生成醫(yī)學(xué)目標圖像序列,執(zhí)行步驟203。
其中,原始醫(yī)學(xué)目標圖像序列包括依次排列的多張原始二維醫(yī)學(xué)圖像,該多張原始二維醫(yī)學(xué)圖像的形狀、大小和層間距(層間距即相鄰的兩張原始二維醫(yī)學(xué)圖像之間的距離)均相等,該原始二維醫(yī)學(xué)圖像可以為ct圖像或者核磁共振(英文:magneticresonance;簡稱:mr)圖像。醫(yī)學(xué)目標圖像序列中的二維醫(yī)學(xué)圖像為將原始二維醫(yī)學(xué)圖像分割得到的標簽圖像,該標簽圖像用于標識原始二維醫(yī)學(xué)圖像包含的指定器官,標簽圖像包括指定器官的區(qū)域的像素值為v,不包括指定器官的區(qū)域的像素值為0,該醫(yī)學(xué)目標圖像序列中的每張標簽圖像與原始醫(yī)學(xué)目標圖像序列中的每張原始二維醫(yī)學(xué)圖像一一對應(yīng),且具有相同的形狀和大小。
需要說明的是,在標簽圖像中,指定器官對應(yīng)的像素值也可以為0,非指定器官對應(yīng)的像素值可以不為0,或者,指定器官對應(yīng)的像素值和非指定器官對應(yīng)的像素值均為非零值,只要兩者的像素值不同且能通過兩者的像素值將非指定器官與指定器官進行區(qū)分即可。示例地,本發(fā)明實施例中均以指定器官對應(yīng)的像素值為非零值且非指定器官對應(yīng)的像素值為0進行說明。
可選地,對每張原始二維醫(yī)學(xué)圖像進行分割時所使用的分割方法可以為區(qū)域生長的閾值分割算法,該算法可以將具有相似性質(zhì)的像素合并起來構(gòu)成區(qū)域。在該算法中,以種子點的像素值為標準,所有像素值在預(yù)設(shè)閾值范圍內(nèi)的像素均為種子點像素所屬區(qū)域內(nèi)的點,也即是,所有像素值在預(yù)設(shè)閾值范圍內(nèi)的像素均為與種子點像素具有相似性質(zhì)的像素。具體地,該算法的執(zhí)行過程可以為:
步驟a、對原始醫(yī)學(xué)目標圖像序列中的原始二維醫(yī)學(xué)圖像進行順序掃描,在待分割區(qū)域中選取一個種子點像素,執(zhí)行步驟b,該待分割區(qū)域為指定器官在圖像中所處的區(qū)域。
步驟b、以該種子點像素為中心,對其鄰域像素進行遍歷,若其鄰域像素滿足生長準則,則將滿足條件的鄰域像素合并至種子點像素所屬的區(qū)域中,并將該鄰域像素的像素值設(shè)置為v,同時,保存該鄰域像素的相關(guān)信息,執(zhí)行步驟c,其中,生長準則為:鄰域像素的像素值與種子點像素的像素值的差值在預(yù)設(shè)范圍內(nèi),鄰域像素可以為種子點像素的4鄰域像素,也可以為種子點像素的8領(lǐng)域像素,本發(fā)明實施例對此不做具體限定;
步驟c、從種子點像素所屬的區(qū)域中取出一個像素,將其作為新的種子點像素,重復(fù)執(zhí)行步驟b,若種子點像素所屬的區(qū)域中沒有新的像素可以作為種子點,則執(zhí)行步驟d;
步驟d、生長結(jié)束,將不滿足生長準則的像素的像素值設(shè)置為0。
示例地,假設(shè)某患者腹腔對應(yīng)的原始二維醫(yī)學(xué)圖像為ct圖像,該ct圖像如圖2-2所示,對該ct圖像進行分割,可以得到分割后的標簽圖像,該標簽圖像如圖2-3所示,該標簽圖像用于標識ct圖像中包含的肝臟(即指定器官為肝臟),且肝臟的像素值為v,非肝臟部分的像素值為零。
由于區(qū)域生長的閾值分割算法的計算過程簡單,且該算法比較適合于具有較小尺寸的結(jié)構(gòu)的分割,因此,使用該方法對原始二維醫(yī)學(xué)圖像進行分割,可以有效地簡化計算和提高圖像分割的精度。在實際應(yīng)用中,也可以使用其他分割方法對原始二維醫(yī)學(xué)圖像進行分割,本發(fā)明實施例對其不做具體限定。
需要說明的是,對原始醫(yī)學(xué)目標圖像序列中原始二維醫(yī)學(xué)圖像進行分割,其分割結(jié)果即為醫(yī)學(xué)目標圖像序列,該醫(yī)學(xué)目標圖像序列用于生成三維醫(yī)學(xué)圖像,該三維醫(yī)學(xué)圖像包括待切割的三維醫(yī)學(xué)目標,醫(yī)學(xué)目標圖像序列中包括的二維醫(yī)學(xué)圖像,可以稱之為標簽圖像,由于每張標簽圖像中只包含指定器官和非指定器官對應(yīng)的兩個像素值,可以有效簡化計算,并相應(yīng)地提高計算的準確性。
還需要說明的是,在對原始醫(yī)學(xué)目標圖像序列進行圖像分割后,還可以使用移動立方體(英文:marchingcubes)等三維重建算法對分割圖像序列進行三維重建,以重建出指定器官對應(yīng)的三維醫(yī)學(xué)圖像,并且,還可以對得到的三維醫(yī)學(xué)圖像進行平滑去噪等后處理,以得到更準確的指定器官對應(yīng)的三維醫(yī)學(xué)圖像。
步驟202、將原始醫(yī)學(xué)目標圖像序列確定為醫(yī)學(xué)目標圖像序列,執(zhí)行步驟203。
可選地,可以將原始醫(yī)學(xué)目標圖像序列直接確定為醫(yī)學(xué)目標圖像序列,并使用三維重建算法對該醫(yī)學(xué)目標圖像序列進行三維重建,重建后的三維醫(yī)學(xué)圖像中包括原始醫(yī)學(xué)目標圖像序列中包括的多個器官的立體圖形,例如:指定器官的立體圖形。
步驟203、接收在醫(yī)學(xué)目標圖像序列的至少一張二維醫(yī)學(xué)圖像上繪制的切割線。
在二維醫(yī)學(xué)圖像上繪制切割線實現(xiàn)三維醫(yī)學(xué)目標的切割,更加符合醫(yī)生的操作習(xí)慣,這是因為現(xiàn)有的醫(yī)生早已經(jīng)習(xí)慣在ct圖像或者核磁共振圖像等二維醫(yī)學(xué)圖像上進行相關(guān)操作。
可選地,如圖3-1所示,該過程具體可以包括:
步驟2031、接收用戶在醫(yī)學(xué)目標圖像序列中的至少一張圖像上繪制的初始切割線。
可選地,可以在醫(yī)療設(shè)備上執(zhí)行本發(fā)明實施例提供的三維醫(yī)學(xué)目標的切割方法,該醫(yī)療設(shè)備可以配置有顯示屏和輸入組件,例如,該醫(yī)療設(shè)備可以為計算機,其配置有顯示屏和鼠標等輸入組件。醫(yī)生可以在該醫(yī)療設(shè)備上查看并分析醫(yī)學(xué)目標圖像序列中的圖像,并且,根據(jù)分析結(jié)果,醫(yī)生可以確定當前圖像序列中的哪些圖像中需要繪制初始切割線,以及在圖像中的哪些位置繪制初始切割線,并使用鼠標或觸摸屏等輸入組件在至少一張圖像上繪制初始切割線,該初始切割線由若干個像素值為v1的像素組成,該初始切割線圍成的區(qū)域,是醫(yī)生認為對應(yīng)圖像所示的指定器官中需要被切除的待切割區(qū)域,該待切割區(qū)域包括:病灶區(qū)域和病灶區(qū)域附近存在的可能病變的部分指定器官,該可能病變的部分可能會在術(shù)后發(fā)生病變并影響患者的健康,因此在進行手術(shù)切除時,一般將該可能病變部分也一同切除。醫(yī)生在至少一張圖像上繪制初始切割線后,醫(yī)療設(shè)備可以確定該初始切割線上每個像素的坐標,將相應(yīng)位置處的像素的像素值設(shè)置為v1,并按照醫(yī)生的繪制順序依次將該初始切割線上每個像素的坐標進行保存,每條切割線上所有像素的坐標可以保存在一個數(shù)組中??蛇x地,像素的坐標可以為二維坐標(以該像素所在圖像所在平面建立二維坐標系得到的該像素的坐標),也可以為三維坐標(以該像素所在醫(yī)學(xué)目標圖像序列所在立體空間建立三維坐標系得到的該像素的坐標),本發(fā)明實施例中,均假設(shè)以醫(yī)學(xué)目標圖像序列所在立體空間建立三維坐標系,像素的坐標為三維坐標進行說明,在該三維坐標系中,像素的z坐標為醫(yī)學(xué)目標圖像序列包括的圖像總數(shù)與圖像序列號的差值。
示例地,假設(shè)某醫(yī)學(xué)目標圖像序列中包括有依次排列的100張二維醫(yī)學(xué)圖像,從上至下依次為第1張至第100張,其中,第35張(也即是序列號為35)圖像上繪制有初始切割線,該初始切割線可以為如圖3-2所示的曲線a(該圖中初始切割線的形狀僅為示意性的示例,實際應(yīng)用中初始切割線的形狀更為復(fù)雜),且該曲線a上所有的像素的像素值均為255,該曲線a所圍成的區(qū)域即為醫(yī)生認為在當前圖像所示的指定器官中需要切除的待切割區(qū)域。
實際應(yīng)用中,像素值v1可以是與醫(yī)學(xué)目標圖像序列中其他像素的像素值均不相同的像素值,以保證對切割線上的像素與其他像素的區(qū)分;或者,該像素值v1也可以與二維醫(yī)學(xué)圖像中的指定器官的像素值v相同,以簡化后續(xù)步驟中的計算過程。
步驟2032、當初始切割線為非閉合線條時,根據(jù)初始切割線在醫(yī)學(xué)目標圖像序列中的像素值,對初始切割線進行插值處理得到閉合的切割線。
在使用鼠標等輸入組件繪制初始切割線時,由于用戶對鼠標的移動動作通常是不連續(xù)的,繪制的線條就會出現(xiàn)不連續(xù)的情況,也即是繪制的初始切割線為非閉合線條。若初始切割線為非閉合線條,則該初始切割線圍成的區(qū)域就不是一個完整的待切割區(qū)域。為了在手術(shù)切除時能夠完整地切除待切割區(qū)域,就需要對初始切割線進行插值處理,以得到閉合的切割線。
可選地,對初始切割線進行插值處理的過程可以為:
步驟2032a、依次獲取初始切割線上像素的坐標。
由于在接收初始切割線時,已經(jīng)保存了初始切割線上的像素的坐標值,因此,在對某條初始切割線進行插值時,可以直接讀取該初始切割線上像素的坐標。
示例地,對應(yīng)于圖3-2所示的曲線a,假設(shè)圖像中的像素均位于坐標為整數(shù)的坐標點上(即圖中所示的虛線交叉處),如圖3-2所示,曲線a所代表的初始切割線由像素a、像素b、像素c、像素d、像素e、像素f、像素g、像素h和像素i構(gòu)成,獲取的像素a、像素b、像素c、像素d、像素e、像素f、像素g、像素h和像素i的坐標分別為:(1,3,65)、(2,3,65)、(3,3,65)、(6,1,65)、(4,1,65)、(3,1,65)、(2,1,65)、(1,1,65)和(1,2,65),該坐標信息按序保存在數(shù)組s中,即數(shù)組s={(1,3,65),(2,3,65),(3,3,65),(6,1,65),(4,1,65),(3,1,65),(2,1,65),(1,1,65),(1,2,65)}。
步驟2032b、根據(jù)坐標判斷初始切割線是否為閉合線條。
圖像在行方向或者列方向上任意兩個相鄰像素之間的距離為像素間距,由于像素在圖像中是等間距矩陣狀排布的,因此,任意兩個相鄰像素之間的距離相等,相應(yīng)地,相鄰像素的坐標之間的距離也相等。若初始切割線為閉合的線條,則初始切割線上相鄰像素之間的距離應(yīng)均等于像素間距,對應(yīng)的坐標之間的距離也應(yīng)均等于坐標之間的預(yù)設(shè)間距,因此,可以根據(jù)初始切割線上相鄰兩個像素的坐標之間的距離,判斷初始切割線是否為閉合線條,即當初始切割線上相鄰兩個像素的坐標之間的距離不小于預(yù)設(shè)間距時,則認為該兩個像素之間不連續(xù),也即是對應(yīng)的初始切割線為非閉合線條,該兩個像素之間為初始切割線的非閉合處。其中,預(yù)設(shè)間距可以為像素間距的預(yù)設(shè)倍數(shù),例如:該預(yù)設(shè)間距可以為兩倍的像素間距。
示例地,根據(jù)圖3-2所示的初始切割線,像素a與像素b、像素b與像素c、像素c與像素d、像素d與像素e、像素e與像素f、像素f與像素g、像素g與像素h、像素h與像素i、以及像素i與像素a之間的距離分別為1、1、3.61、2、1、1、1、1和1,假設(shè)預(yù)設(shè)間距為2,可以得知:像素c與像素d之間不連續(xù),像素d與像素e之間不連續(xù),即像素c與像素d之間、像素d與像素e之間為初始切割線的非閉合處。
步驟2032c、在初始切割線的非閉合處的兩個端點之間繪制連接線,將連接線經(jīng)過的像素的像素值設(shè)置為v1,使得經(jīng)過插值處理后的初始切割線為閉合的線條。
在初始切割線的非閉合處繪制連接線后,可能存在兩種情況:第一種,連接線上的像素能夠使初始切割線滿足線條閉合的條件,例如:圖3-2中的連接線de上的像素u2(像素u2到像素d和到像素e的距離均小于預(yù)設(shè)間距2);第二種,連接線上的像素依然不能夠使初始切割線滿足線條閉合的條件,例如:圖3-2中的連接線cd(實線),由于連接線cd(實線)沒有經(jīng)過除像素c和像素d以外的像素,因此,在該連接線中,初始切割線上相鄰的兩個像素之間的距離仍為3.61,其不滿足閉合條件。針對第一種情況,可直接將連接線經(jīng)過的像素的像素值設(shè)置為v1,即將像素u2的像素值設(shè)置為v1,即可得到插值后的閉合的初始切割線。針對第二種情況,需要對連接線進行調(diào)整,調(diào)整方法以圖3-2中的連接線cd(實線)為例進行說明,其他情況可相應(yīng)參考該方法。
具體地,對連接線進行調(diào)整的方法可以為:獲取點t和點u的坐標,并分別確認與點t距離最近的像素和與點u距離最近的像素,重新繪制連接線,使連接線通過該兩個最近的像素,并將該兩個像素的像素值設(shè)置為v1。從圖中可得知:像素t的坐標為(4,2.4,65),像素u的坐標為(5,1.8,65),與點t距離最近的像素為像素t1(4,2,65),與點u距離最近的像素為像素u1(5,2,65),則重新繪制的連接線依次通過像素c、像素t1、像素u1和像素d,即為圖中所示折線cd(虛線),將像素t1和像素u1的像素值設(shè)置為v1,即可得到插值后的閉合的初始切割線,該閉合的初始切割線由像素a、像素b、像素c、像素t1、像素u1、像素d、像素u2、像素e、像素f、像素g、像素h和像素i構(gòu)成。
該步驟中以線性插值方法為例對初始切割線的插值進行了說明,實際應(yīng)用中還可以使用非線性插值方法進行插值,本發(fā)明實施例對其不做具體限定。
需要說明的是,在對初始切割線進行插值時,還可以先建立一個圖像序列,并根據(jù)醫(yī)學(xué)目標圖像序列中的初始切割線對該圖像序列進行初始化,然后在該初始化的圖像序列中對初始切割線進行插值處理。
步驟2033、當初始切割線為閉合線條時,將初始切割線確定為切割線。
初始切割線為閉合線條,即表明其圍成的區(qū)域為一個完整的待切割區(qū)域,即可以根據(jù)該初始切割線將待切割區(qū)域完整地切除,因此,可將該閉合的初始切割線直接確定為切割線。
步驟204、根據(jù)切割線和醫(yī)學(xué)目標圖像序列確定待切割圖像序列。
其中,待切割圖像序列用于標識待切割的三維醫(yī)學(xué)目標在二維醫(yī)學(xué)圖像中對應(yīng)的像素。
根據(jù)切割線和醫(yī)學(xué)目標圖像序列確定待切割圖像序列可以有多種可實現(xiàn)方法,本發(fā)明實施例中以以下兩種可實現(xiàn)方法為例進行說明。
第一種可實現(xiàn)方法:根據(jù)醫(yī)學(xué)目標圖像序列中的切割線和醫(yī)學(xué)目標圖像序列,對醫(yī)學(xué)目標圖像序列進行處理,將處理后的醫(yī)學(xué)目標圖像序列確定為待切割圖像序列。
根據(jù)醫(yī)學(xué)目標圖像序列中切割線的數(shù)量的不同,對醫(yī)學(xué)目標圖像序列進行處理并確定待切割圖像序列的方法,至少可以包括以下幾種情況:
第一種可實現(xiàn)方式:采用貫通的方式對醫(yī)學(xué)目標圖像序列進行像素值的設(shè)置,確定待切割圖像序列,如圖4-1所示,該過程可以包括:
步驟204a1、當醫(yī)學(xué)目標圖像序列中繪制有切割線的圖像個數(shù)為1時,將切割線在醫(yī)學(xué)目標圖像序列中每張二維醫(yī)學(xué)圖像中的正投影作為每張二維醫(yī)學(xué)圖像的切割線。
當醫(yī)學(xué)目標圖像序列中繪制有切割線的圖像個數(shù)為1時,可以根據(jù)該切割線將醫(yī)學(xué)目標圖像序列使用貫通的方式進行像素值的設(shè)置,根據(jù)像素值的設(shè)置后的醫(yī)學(xué)目標圖像序列,可以將三維醫(yī)學(xué)模型中的三維醫(yī)學(xué)目標進行貫通切除。其中,使用貫通的方式進行像素值的設(shè)置的具體實現(xiàn)方式為:向醫(yī)學(xué)目標圖像序列中的其他圖像做切割線的正投影,將切割線的正投影作為每張二維醫(yī)學(xué)圖像的切割線,并將所有二維醫(yī)學(xué)圖像中切割線上的像素的像素值設(shè)置為v1。經(jīng)過該像素值設(shè)置操作后,醫(yī)學(xué)目標圖像序列中的每張二維醫(yī)學(xué)圖像中的切割線的形狀大小均相同。
示例地,假設(shè)第35張圖像上有切割線,該切割線為如圖3-2所示的閉合的初始切割線,將該切割線在醫(yī)學(xué)目標圖像序列中每張二維醫(yī)學(xué)圖像中的正投影作為每張二維醫(yī)學(xué)圖像的切割線后,醫(yī)學(xué)目標圖像序列可以如圖4-2所示。
步驟204a2、將醫(yī)學(xué)目標圖像序列中所有切割線內(nèi)的圖像所組成的序列確定為待切割圖像序列。
將醫(yī)學(xué)目標圖像序列進行像素值的設(shè)置后,就可以將醫(yī)學(xué)目標圖像序列中所有切割線內(nèi)的圖像所組成的序列確定為待切割圖像序列。示例地,根據(jù)圖4-2中的切割線,確定的待切割圖像序列可以如圖4-3所示。
第二種可實現(xiàn)方式:采用插值的方式對醫(yī)學(xué)目標圖像序列進行像素值的設(shè)置,確定待切割圖像序列,如圖4-4所示,該過程可以包括:
步驟204b1、當醫(yī)學(xué)目標圖像序列中存在切割線的圖像個數(shù)為n,n為大于1的整數(shù)時,根據(jù)第p張圖像上的切割線和第q張圖像上的切割線對第p張圖像和第q張圖像之間的中間圖像進行插值處理得到中間圖像上的切割線。
其中,第p張圖像和第q張圖像均為繪制有切割線的圖像,且第p張圖像和第q張圖像之間不存在繪制有切割線的圖像,也即是在進行插值時,對醫(yī)學(xué)目標圖像序列中最近的兩張存在切割線的圖像進行插值,這樣可以保證插值的有效進行。
可選地,該插值過程可以為:將第p張圖像中所有像素值為v1的像素和第q張圖像中所有像素值為v1的像素,依次做直線連接,該連接線與第p張圖像和第q張圖像之間的每張圖像均有交點,獲取多張圖像與連接線的交點的坐標,并將坐標處的像素的像素值設(shè)置為v1,以將切割線上的像素與其他像素進行區(qū)分。其中,獲取多張圖像與連接線的交點的坐標,并將坐標處的像素的像素值設(shè)置為v1的過程可以為:
步驟b11、根據(jù)醫(yī)學(xué)目標圖像序列建立直角坐標系。
在實際應(yīng)用中,在步驟203之前就已經(jīng)建立了直角坐標系,且可以根據(jù)該直角坐標系確定初始切割線上的像素的坐標??蛇x地,該直角坐標系可以是根據(jù)醫(yī)學(xué)目標圖像序列中各張二維醫(yī)學(xué)圖像建立的二維直角坐標系,也可以為根據(jù)醫(yī)學(xué)目標圖像序列建立的三維直角坐標系。示例地,根據(jù)醫(yī)學(xué)目標圖像序列建立三維直角坐標系的過程為:將醫(yī)學(xué)目標圖像序列中的某張圖像互相垂直的兩條邊所在的方向分別確定為x軸和y軸,將圖像的垂線所在方向確定為z軸,且每相鄰的兩張圖像間的距離設(shè)置為1。示例地,根據(jù)醫(yī)學(xué)目標圖像序列建立的三維直角坐標系可以如圖4-5所示。
需要說明的是,當在步驟203之前建立的直角坐標系為二維直角坐標系時,建立二維坐標的方法可以為:將醫(yī)學(xué)目標圖像序列中的某張二維醫(yī)學(xué)圖像互相垂直的兩條邊所在的方向分別確定為x軸和y軸。這樣,醫(yī)學(xué)目標圖像序列中的每張二維醫(yī)學(xué)圖像均對應(yīng)一個直角坐標系,則在對每張圖像中的初始切割線上的像素的坐標進行保存時,可以按照醫(yī)學(xué)目標圖像序列中每張圖像的序列號對其進行保存。
步驟b12、獲取第p張圖像和第q張圖像上所有像素值為v1的像素的坐標。
示例地,假設(shè)醫(yī)學(xué)目標圖像序列的100張圖像中,第1張和第35張圖像中存在切割線,即p=1,q=35,且第1張和第35張圖像之間的其余圖像中均不存在切割線,其中,第1張圖像中的切割線由像素a’(1,5,99)、b’(2,1,99)、c’(3,3,99)、d’(6,1,99)和e’(6,1,99)組成,第35張圖像中的切割線由像素a(1,3,65)、b(2,3,65)、c(3,3,65)、t1(4,2,65)、u1(5,2,65)、d(6,1,65)、u2(5,1,65)、e(4,1,65)、f(3,1,65)、g(2,1,65)、h(1,1,65)和i(1,2,65)組成,即像素a’(1,5,99)、b’(2,1,99)、c’(3,3,99)、d’(6,1,99)、e’(6,1,99)、a(1,3,65)、b(2,3,65)、c(3,3,65)、t1(4,2,65)、u1(5,2,65)、d(6,1,65)、u2(5,1,65)、e(4,1,65)、f(3,1,65)、g(2,1,65)、h(1,1,65)和i(1,2,65)的像素值均為v1,相應(yīng)地,可以獲得第1張圖像和第35張圖像上所有像素值為v1的像素的坐標。
步驟b13、確定第p張圖像和第q張圖像上像素值為v1的像素之間的連接線與第p張圖像和第q張圖像之間的圖像的交點的坐標,并將該坐標處的像素的像素值設(shè)置為v1。
由于每條連接線的一端為第p張圖像中像素值為v1的一個像素,另一端為第q張圖像中像素值為v1的另一個像素,且該兩個像素的坐標均為已知,又因為連接線與第p張圖像和第q張圖像之間的任一張圖像的交點的z坐標也為已知的,因此可以根據(jù)上述已知的坐標確定第p張圖像和第q張圖像之間的任一張圖像的交點的坐標,并將該坐標處的像素的像素值設(shè)置為v1,即完成了對第p張圖像和第q張圖像之間的圖像進行插值處理。
其中,可以根據(jù)第一公式確定第p張圖像和第q張圖像之間的任一張圖像的交點的坐標,該第一公式為:
其中,p和q為存在切割線的圖像的序列號,w為待計算交點坐標的圖像的序列號。
示例地,第1張和第35張圖像中所有像素值為v1的像素之間的連接線的示意圖可以如圖4-6所示(為便于觀看,僅畫出部分連接線),在圖4-6中,第1張圖像中所有像素值為v1的像素與第35張圖像中所有像素值為v1的像素之間均通過連接線連接,并且,每條連接線與第2張至第34張圖像中的每一張圖像各有一個交點,該交點的坐標可以根據(jù)第一公式計算得出。例如,假設(shè)某條連接線在第1張圖像上的端點像素的坐標為(1,5,99),在第35張圖像上的端點像素的坐標為(1,3,65),則按照第一公式計算可得:該連接線在第20張圖像上的交點的z坐標為100-20=80,x坐標為1,y坐標為66/17,然后將該坐標處的像素的像素值設(shè)置為v1,也即是將第20張圖像上坐標為(1,66/17,80)的像素的像素值設(shè)置為v1。在第2張至第34張圖像中重復(fù)執(zhí)行該操作,即可完成對第1張和第35張圖像之間的圖像的插值處理。
需要說明的是,在該過程中,也可能會出現(xiàn)連接線與圖像的交點不位于像素處的情況,此時可將距離該交點最近的像素的像素值設(shè)置為v1。
還需要說明的是,當根據(jù)醫(yī)學(xué)目標圖像序列建立的直角坐標系為二維直角坐標系時,在執(zhí)行該步驟之前,還需要將獲取的第p張圖像和第q張圖像上所有像素值為v1的像素的二維坐標轉(zhuǎn)換為三維坐標。在進行坐標轉(zhuǎn)換時,轉(zhuǎn)換后的三維坐標中的x坐標和y坐標即為二維坐標中的像素的x坐標和y坐標,轉(zhuǎn)換后的三維坐標中的z坐標可以為圖像序列中包括的圖像總數(shù)與圖像序列號的差值。當根據(jù)圖像序列建立的直角坐標系為二維直角坐標系時,可以在步驟b13之前的步驟中簡化計算,進而提高三維醫(yī)學(xué)目標的切割方法的實時性。
步驟204b2、將醫(yī)學(xué)目標圖像序列中所有切割線內(nèi)的圖像所組成的序列確定為待切割圖像序列。
示例地,根據(jù)圖4-6中的切割線,確定的待切割圖像序列可以如圖4-7所示。
第三種可實現(xiàn)方式:采用貫通和插值的方式對醫(yī)學(xué)目標圖像序列進行像素值的設(shè)置,得到待切割圖像序列。
可選地,當醫(yī)學(xué)目標圖像序列中繪制有切割線的圖像個數(shù)為n,n為大于1的整數(shù),且醫(yī)學(xué)目標圖像序列中繪制的切割線包括首切割線和末切割線時,可以采用貫通和插值的方式對醫(yī)學(xué)目標圖像序列進行像素值的設(shè)置,以得到待切割圖像序列。其中,首切割線是與醫(yī)學(xué)目標圖像序列中第一張二維醫(yī)學(xué)圖像距離最近的切割線,末切割線是與醫(yī)學(xué)目標圖像序列中最后一張二維醫(yī)學(xué)圖像距離最近的切割線。
如圖4-8所示,采用貫通和插值的方式根據(jù)切割線和醫(yī)學(xué)目標圖像序列,確定待切割圖像序列的過程可以包括:
步驟204c1、將首切割線在第一張圖像至第j-1張圖像中每張圖像的正投影作為第一張圖像至第j-1張圖像中每張圖像的切割線,該首切割線位于第j張圖像上。
其中,第j張圖像為距離第一張圖像最近且繪制有切割線的圖像,該第一張圖像為序列號為最小的圖像,可選地,該步驟的具體實現(xiàn)過程可以相應(yīng)參考步驟204a1,此處不再贅述。
步驟204c2、將末切割線在最后一張圖像至第k+1張圖像中每張圖像的正投影作為最后一張圖像至第k+1張圖像中每張圖像的切割線,該末切割線位于第k張圖像上。
其中,第k張圖像為距離最后一張圖像最近且繪制有切割線的圖像,該最后一張圖像為序列號為最大的圖像,可選地,該步驟的具體實現(xiàn)過程也可以相應(yīng)參考步驟204a1,此處不再贅述。
步驟204c3、根據(jù)第p張圖像上的切割線和第q張圖像上的切割線對第p張圖像和第q張圖像之間的中間圖像進行插值處理得到中間圖像上的切割線。
其中,第p張圖像和第q張圖像均為繪制有切割線的圖像,且第p張圖像和第q張圖像之間不存在繪制有切割線的圖像。
可選地,該步驟的具體實現(xiàn)過程可以相應(yīng)參考步驟204b1,此處不再贅述。
需要說明的是,該第p張圖像上的切割線可以是首切割線,也可以不是首切割線,并且,第q張圖像上的切割線可以是末切割線,也可以不是末切割線,本發(fā)明實施例對此不做具體限定,只需要保證第p張圖像和第q張圖像之間不存在繪制有切割線的圖像即可。
步驟204c4、將醫(yī)學(xué)目標圖像序列中所有切割線內(nèi)的圖像所組成的序列確定為待切割圖像序列。
示例地,假設(shè)醫(yī)學(xué)目標圖像序列包括100張二維醫(yī)學(xué)圖像,其中,第20張和第35張圖像上繪制有切割線,即第20張上的切割線為首切割線,第35張圖像上的切割線為末切割線,根據(jù)第20張和第35張圖像上的切割線確定的待切割圖像序列可以如圖4-9所示。
第二種可實現(xiàn)方法:根據(jù)醫(yī)學(xué)目標圖像序列,生成空白圖像序列,再根據(jù)醫(yī)學(xué)目標圖像序列中的切割線對空白圖像序列進行處理,將處理后的空白圖像序列確定為待切割圖像序列。
可選地,如圖5-1所示,根據(jù)切割線和醫(yī)學(xué)目標圖像序列確定待切割圖像序列的過程,可以包括:
步驟204d1、根據(jù)醫(yī)學(xué)目標圖像序列生成空白圖像序列。
其中,空白圖像序列中圖像的大小和排布順序均與醫(yī)學(xué)目標圖像序列相同,該空白圖像序列中的圖像與醫(yī)學(xué)目標圖像序列的圖像一一對應(yīng),且該空白圖像序列中的圖像的像素值為0。
示例地,如圖5-2所示,醫(yī)學(xué)目標圖像序列中包括有依次排列的100張二維醫(yī)學(xué)圖像,從上至下分別為第1至第100張,每張二維醫(yī)學(xué)圖像的大小均為512*512,相應(yīng)地,生成的空白圖像序列的示意圖也可以參考圖5-2,該空白圖像序列也包括有100張二維圖像,從上至下分別為第1至第100張,每張圖像的大小均為512*512,并且每張圖像中的像素的像素值均為0。該空白圖像序列中的圖像與醫(yī)學(xué)目標圖像序列中的圖像一一對應(yīng),即空白圖像序列中的第1張、第2張、第3張、......、第100張圖像分別與醫(yī)學(xué)目標圖像序列中的第1張、第2張、第3張、......、第100張圖像對應(yīng)。
步驟204d2、將至少一張圖像上繪制的切割線,轉(zhuǎn)移至空白圖像序列的對應(yīng)圖像上。
根據(jù)醫(yī)學(xué)目標圖像序列中切割線上像素的坐標,可以在空白圖像序列的對應(yīng)圖像中繪制相應(yīng)的切割線,且切割線上所有像素的像素值均為v1,以實現(xiàn)將相應(yīng)的切割線轉(zhuǎn)移至空白圖像序列的對應(yīng)圖像上。
示例地,假設(shè)v1=255,且醫(yī)學(xué)目標圖像序列中的第35張圖像中繪制有切割線,該切割線為圖3-2中所示的閉合的初始切割線,則根據(jù)該切割線上的像素的坐標,可以在空白圖像序列中的第35張圖像中繪制相同的切割線,以實現(xiàn)對切割線的轉(zhuǎn)移,該轉(zhuǎn)移至空白圖像序列的對應(yīng)圖像上的切割線即為圖5-3所示的曲線b,且曲線b上的所有像素的像素值均為255。
需要說明的是,在該確定待切割圖像序列的第二種實現(xiàn)方法中,為了簡化從醫(yī)學(xué)目標圖像序列中刪除待切割圖像序列對應(yīng)的像素數(shù)據(jù)時的計算,該實現(xiàn)方法的中涉及的v1與v可以為相同的像素值。
步驟204d3、根據(jù)空白圖像序列中的切割線,對空白圖像序列進行像素值的設(shè)置得到待切割圖像序列。
其中,對空白圖像序列進行像素值的設(shè)置得到待切割圖像序列,可以有多種可實現(xiàn)方式,本發(fā)明實施例以以下三種可實現(xiàn)方式為例進行說明。
第一種可實現(xiàn)方式:采用貫通的方式對空白圖像序列進行像素值的設(shè)置,得到待切割圖像序列,如圖5-4所示,該過程可以包括:
步驟a1、當空白圖像序列中存在切割線的圖像個數(shù)為1時,將存繪制有切割線的圖像中切割線內(nèi)的像素值設(shè)置為v1,v1為非零值。
二維醫(yī)學(xué)圖像中繪制有切割線,表明該繪制有切割線的圖像中有需要被切除的區(qū)域,將該切割線內(nèi)的像素值設(shè)置為v1,也即是將該切割線圍成的區(qū)域通過像素值的設(shè)置使其在視覺上填充為像素值為v1的平面??蛇x地,可以使用opencv(一種常用的計算機視覺庫,可用于圖像處理)的填充函數(shù)對切割線內(nèi)的區(qū)域進行填充,以實現(xiàn)對切割線內(nèi)的像素的像素值的設(shè)置,或者,也可以使用其他方式對切割線內(nèi)的像素的像素值進行設(shè)置,本發(fā)明實施例對其不做具體限定。
示例地,對應(yīng)于圖5-3中的曲線b,將繪制有切割線的圖像中切割線內(nèi)的像素值設(shè)置為v1,即為將空白圖像序列中的第35張圖像中對應(yīng)于曲線b內(nèi)的所有像素的像素值均設(shè)置為255,經(jīng)過該操作,曲線b對應(yīng)的區(qū)域可以為如圖5-5所示的圖案c,且該圖案c中的所有像素的像素值均為255。
步驟a2、以繪制有切割線的圖像為模板,將空白圖像序列中其他圖像的像素值設(shè)置為與繪制有切割線的圖像的像素值相同。
將空白圖像序列中其他圖像的像素值設(shè)置為與繪制有切割線的圖像的像素值相同,可以有兩種方法:第一種方法、先將切割線轉(zhuǎn)移至空白圖像序列的其他圖像中,然后將這些圖像上切割線內(nèi)的所有像素的像素值設(shè)置為v1;第二種方法、先獲取繪制有切割線的圖像中所有像素值為v1的像素的坐標,然后將其他圖像中與上述獲取的坐標的位置相同的像素的像素值設(shè)置為v1。上述過程相當于將繪制有切割線的圖像中的圖案復(fù)制到空白圖像序列的其他圖像中。
示例地,以第一種方法為例進行說明,假設(shè)在空白圖像序列的100張圖像中,繪制有切割線的圖像為圖5-3所示的圖像,即第35張圖像中存在曲線b所示的切割線,其余圖像中均不存在切割線,且第35張圖像中的切割線內(nèi)的所有像素的像素值均為255。以繪制有切割線的圖像為模板,將空白圖像序列中其他圖像的像素值設(shè)置為與繪制有切割線的圖像的像素值相同,也即是,將曲線b所示的切割線,轉(zhuǎn)移至空白圖像序列的第1張至第34張圖像和第36張至第100張圖像中,然后,將第1張至第34張圖像和第36張至第100張圖像中,切割線內(nèi)所有像素的像素值設(shè)置為255,經(jīng)過該處理后,空白圖像序列的每張圖像中均存在如圖5-5所示的圖案c,且圖案c在每張圖像中的位置相同。
實際應(yīng)用中,采用貫通的方式對空白圖像序列進行像素值的設(shè)置的方法也可以為:先以繪制有切割線的圖像為模板,將切割線在空白圖像序列中每張二維圖像中的正投影作為每張二維圖像的切割線,然后將每張二維圖像上切割線內(nèi)的像素的像素值設(shè)置為v1,本發(fā)明實施例對其不做具體限定。
第二種可實現(xiàn)方式:采用插值的方式對空白圖像序列進行像素值的設(shè)置,得到待切割圖像序列,如圖5-6所示,該過程可以包括:
步驟b1、當空白圖像序列中存在切割線的圖像個數(shù)為n,n為大于1的整數(shù)時,將繪制有切割線的圖像上切割線內(nèi)的像素值設(shè)置為v1,v1為非零值。
可選地,將繪制有切割線的圖像上切割線內(nèi)的像素值設(shè)置為v1的過程,可以相應(yīng)參考步驟a1中的過程此處不再贅述。
步驟b2、根據(jù)第p張圖像和第q張圖像對第p張圖像和第q張圖像之間的中間圖像進行插值處理。
其中,第p張圖像和第q張圖像均為繪制有切割線的圖像,且該第p張圖像和第q張圖像之間不存在繪制有切割線的圖像。
根據(jù)第p張圖像和第q張圖像對第p張圖像和第q張圖像之間的中間圖像進行插值處理的過程,可以參考步驟204b1中的相應(yīng)過程,此處不再贅述。
步驟b3、將處理后的空白圖像序列確定為待切割圖像序列。
實際應(yīng)用中,采用插值的方式對空白圖像序列進行像素值的設(shè)置的方法也可以為:先根據(jù)第p張圖像和第q張圖像中的切割線對第p張圖像和第q張圖像之間的中間圖像進行插值處理,得到所述中間圖像上的切割線,然后將空白圖像序列中每張圖像中切割線內(nèi)的像素設(shè)置為v1,本發(fā)明實施例對其不做具體限定。
第三種可實現(xiàn)方式:采用貫通和插值的方式對空白圖像序列進行像素值的設(shè)置,得到待切割圖像序列,如圖5-7所示,該過程可以包括:
步驟c1、將空白圖像序列中第一張圖像至第j-1張圖像的像素值設(shè)置為與第j張圖像的像素值相同,第j張圖像為空白圖像序列中首個繪制有切割線的圖像。
可選地,該步驟的具體實現(xiàn)過程可以相應(yīng)參考步驟a1至步驟a2,此處不再贅述。
步驟c2、將空白圖像序列中最后一張圖像至第k+1張圖像的像素值設(shè)置為與第k張圖像的像素值相同,第k張圖像為空白圖像序列中最后一個繪制有切割線的圖像。
可選地,該步驟的具體實現(xiàn)過程也可以相應(yīng)參考步驟a1至步驟a2,此處不再贅述。
步驟c3、根據(jù)第p張圖像和第q張圖像對第p張圖像和第q張圖像之間的圖像進行插值處理。
其中,第p張圖像和第q張圖像均為繪制有切割線的圖像,且第p張圖像和第q張圖像中存在至少一張圖像不是首個或最后一個繪制有切割線的圖像,該第p張圖像和第q張圖像之間不存在繪制有切割線的圖像。
可選地,根據(jù)第p張圖像和第q張圖像對第p張圖像和第q張圖像之間的中間圖像進行插值處理的過程,可以相應(yīng)參考步驟b2,此處不再贅述。
步驟c4、將處理后的空白圖像序列確定為待切割圖像序列。
步驟205、從醫(yī)學(xué)目標圖像序列中刪除待切割圖像序列對應(yīng)的像素數(shù)據(jù),得到處理后的醫(yī)學(xué)目標圖像序列。
根據(jù)步驟204中生成待切割圖像序列的兩種可實現(xiàn)方法可知:待切割圖像序列可以為醫(yī)學(xué)目標圖像序列中所有切割線內(nèi)的圖像所組成的序列;或者,待切割圖像序列也可以為經(jīng)過像素值設(shè)置的空白圖像序列。相應(yīng)地,從醫(yī)學(xué)目標圖像序列中刪除待切割圖像序列對應(yīng)的像素數(shù)據(jù),得到處理后的醫(yī)學(xué)目標圖像序列也可以有兩種可實現(xiàn)方法。
第一種可實現(xiàn)方法,將醫(yī)學(xué)目標圖像序列中的待切割圖像序列中的像素值設(shè)置為無效像素值。
當待切割圖像序列為醫(yī)學(xué)目標圖像序列中所有切割線內(nèi)的圖像所組成的序列時,只需將待切割圖像序列中的像素值設(shè)置為無效像素值,即可從醫(yī)學(xué)目標圖像序列中刪除待切割圖像序列對應(yīng)的像素數(shù)據(jù)。
將待切割圖像序列中的像素值設(shè)置為無效像素值,可以為將其像素值設(shè)置為與顯示背景像素的像素值相同,其中,顯示背景像素是指顯示三維模型時三維模型外的顯示背景的像素,或者,也可以為在顯示前將對應(yīng)的像素的顯示狀態(tài)設(shè)置為不顯示,使得在顯示三維模型時不顯示對應(yīng)的像素,以獲得切割后的三維醫(yī)學(xué)圖像。
第二種可實現(xiàn)方法:將醫(yī)學(xué)目標圖像序列與待切割圖像序列相減,以得到處理后的醫(yī)學(xué)目標圖像序列。根據(jù)運算方式的不同,該可實現(xiàn)方法又可以包括以下兩種可實現(xiàn)方式。
第一種可實現(xiàn)方式,將醫(yī)學(xué)目標圖像序列與待切割圖像序列中位置相同的像素的像素值整體相減,得到處理后的醫(yī)學(xué)目標圖像序列。
在該步驟中,對醫(yī)學(xué)目標圖像序列和待切割圖像序列中位置相同的所有像素的像素值可以采用并行運算的方式進行相減,也即是,對醫(yī)學(xué)目標圖像序列與待切割圖像序列中位置相同的像素的像素值同時相減,相減的結(jié)果可以保存在醫(yī)學(xué)目標圖像序列的相應(yīng)位置處,相減后得到的醫(yī)學(xué)目標圖像序列即為處理后的醫(yī)學(xué)目標圖像序列。該圖像相減的實質(zhì)為:當醫(yī)學(xué)目標圖像序列中像素值為v,且待切割圖像序列中相同位置處像素值為v1時,將醫(yī)學(xué)目標圖像序列中該位置處的像素的像素值設(shè)置為0,其余像素的像素值不變。在該相減過程中,由于醫(yī)學(xué)目標圖像序列和待切割圖像序列中的每張圖像中均包括有多個像素,且每張圖像的某一位置處只包括一個像素,相應(yīng)地,在醫(yī)學(xué)目標圖像序列與待切割圖像序列中的同一位置處,醫(yī)學(xué)目標圖像序列中的一個像素和待切割圖像序列中的一個像素可視為一對像素,在相減時該一對像素進行減法運算,相應(yīng)地,圖像中多個相同位置處的像素可以分別可視為多對像素,在相減時,該多對像素的減法運算同時進行,即采用并行運算的方式進行相減。
示例地,在醫(yī)學(xué)目標圖像序列中的位置a1、位置a2、位置a3、......、位置an(n為不等于0的整數(shù))處像素的像素值為v,在待切割圖像序列中的位置b1、位置b2、位置b3、......、位置bn(n為不等于0的整數(shù))處像素的像素值為v1,且位置a1與位置b1在圖像中的位置相同、位置a2與位置b2在圖像中的位置相同、位置a3與位置b3在圖像中的位置相同,則位置a1與位置b1處的像素可以可視為一對像素、位置a2與位置b2處的像素可以可視為一對像素、位置a3與位置b3處的像素可以可視為一對像素,在進行減法運算時,該三對像素的減法運算可以同時進行,其相減的結(jié)果保存在醫(yī)學(xué)目標圖像序列的相應(yīng)位置處,即可得到處理后的醫(yī)學(xué)目標圖像序列。
第二種可實現(xiàn)方式,依次比較醫(yī)學(xué)目標圖像序列和待切割圖像序列中同一次序的圖像中的像素的像素值,將醫(yī)學(xué)目標圖像序列中每張圖像中,與待切割圖像序列對應(yīng)的圖像中位置相同的像素的像素值相減,得到處理后的醫(yī)學(xué)目標圖像序列。
在該步驟中,對醫(yī)學(xué)目標圖像序列和待切割圖像序列,同一次序的圖像中所有像素的像素值可以采用串行運算的方式進行相減,也即是,對同一次序的二維醫(yī)學(xué)圖像和待切割圖像中位置相同的多對像素,其減法運算可以按像素排列的順序逐一進行,并將相減的結(jié)果保存在對應(yīng)的二維醫(yī)學(xué)圖像中,相減后得到的醫(yī)學(xué)目標圖像序列即為處理后的醫(yī)學(xué)目標圖像序列。
示例地,在包括有100張二維醫(yī)學(xué)圖像的醫(yī)學(xué)目標圖像序列中,以及在包括有100張待切割圖像的待切割圖像序列中,對序列號為m的二維醫(yī)學(xué)圖像和待切割圖像,該序列號為m的圖像可以為圖像序列中第1張至第100張圖像中的任一張,例如:m=1,第1張二維醫(yī)學(xué)圖像中位置a1、位置a2、位置a3、......、位置an(n為不等于0的整數(shù))處像素的像素值為v,第1張待切割圖像中位置b1、位置b2、位置b3、......、位置bn(n為不等于0的整數(shù))處像素的像素值為v1,且位置a1與位置b1在圖像中的位置相同、位置a2與位置b2在圖像中的位置相同、位置a3與位置b3在圖像中的位置相同,則按照像素排列的順序,位置a1與位置b1處的像素可視為第一對像素、位置a2與位置b2處的像素可視為第二對像素、位置a3與位置b3處的像素可視為第三對像素。在進行減法運算時,按照像素的排列順序,該三對像素的減法運算逐一進行,即先進行第一對像素的減法運算,再進行第二對像素的減法運算,最后進行第三對像素的減法運算,并將相減的結(jié)果依次保存在第1張二維醫(yī)學(xué)圖像中的相應(yīng)位置處,將剩余的99張二維醫(yī)學(xué)圖像和待切割圖像中的像素依次按照該方法進行相減,并將相減的結(jié)果保存在對應(yīng)的二維醫(yī)學(xué)圖像中,即可得到處理后的醫(yī)學(xué)目標圖像序列。
需要說明的是,在該可實現(xiàn)方法中,由于要將醫(yī)學(xué)目標圖像和空白圖像序列中的像素值進行相減,因此,像素值v與像素值v1也可以設(shè)置為相同的值,以簡化計算。并且,當像素值v與像素值v1為不同的值時,在兩者進行減法運算時,還要在兩者相減的結(jié)果中減去兩者的差值(v-v1),以保證醫(yī)學(xué)目標圖像和空白圖像序列中的像素值相減的結(jié)果為0,進而實現(xiàn)三維醫(yī)學(xué)目標的切割。
步驟206、基于處理后的醫(yī)學(xué)目標圖像序列生成新的三維醫(yī)學(xué)圖像。
其中,該新的三維醫(yī)學(xué)圖像不包括待切割的三維醫(yī)學(xué)目標。
基于處理后的醫(yī)學(xué)目標圖像序列進行三維重建,即可得到根據(jù)初始切割線切割得到的切割三維醫(yī)學(xué)目標后的三維醫(yī)學(xué)圖像??蛇x地,還可以對重建得到的三維醫(yī)學(xué)圖像進行平滑去噪等后處理,以得到更準確的三維模型。在生成對應(yīng)的三維醫(yī)學(xué)圖像后,還可以將三維醫(yī)學(xué)圖像顯示在醫(yī)療設(shè)備的顯示屏上。示例地,假設(shè)某患者的腹腔對應(yīng)的醫(yī)學(xué)目標圖像序列中包括有100張ct圖像,其中一張ct圖像可以參考圖2-2,其分割后的標簽圖像可以參考圖2-3,在該ct圖像中繪制的切割線如圖6-1中的曲線d(虛線)所示,根據(jù)該醫(yī)學(xué)目標圖像序列中多張ct圖像中的多條切割線,得到的切割三維醫(yī)學(xué)目標后的三維醫(yī)學(xué)圖像如圖6-2所示,根據(jù)圖6-2可知,在指定器官中切除了指定器官內(nèi)部的一部分區(qū)域,即曲線e標示出的部分。
步驟207、將原始醫(yī)學(xué)目標圖像序列與處理后的醫(yī)學(xué)目標圖像序列、分割圖像序列和/或待切割圖像序列所對應(yīng)的圖像進行掩膜顯示。
將圖像進行掩膜顯示是指,將一張圖像疊加另一張圖像上進行顯示,其中在下方顯示的另一張圖像以原圖像的形式進行顯示,在上方疊加的一張圖像以一定透明度的方式進行顯示。該一張圖像以一定透明度的形式進行顯示,以確保能夠透過該一張圖像查看下方顯示的另一張圖像,以便于對該兩張圖像進行對照查看,進而判斷兩張圖像之間的差異。
可選地,可以將原始醫(yī)學(xué)目標圖像序列中的圖像與處理后的醫(yī)學(xué)目標圖像序列中的圖像進行掩膜顯示,以便于查看在二維醫(yī)學(xué)圖像的指定器官中切除的三維醫(yī)學(xué)目標;或者,也可以將原始醫(yī)學(xué)目標圖像序列中的圖像與分割圖像序列中的圖像進行掩膜顯示,以便于查看分割出的指定器官以及分割的準確度;還可以將原始醫(yī)學(xué)目標圖像序列與分割圖像序列和待切割圖像序列中的圖像進行掩膜顯示,其中,分割圖像序列和待切割圖像序列所對應(yīng)的圖像掩膜在原始醫(yī)學(xué)目標圖像序列上,以便于查看切除的具體部位,并且,還可以將該掩膜顯示圖像,與原始醫(yī)學(xué)目標圖像序列和分割圖像序列的掩膜顯示圖像進行對比查看,使醫(yī)生能夠更直觀地查看指定器官、病灶區(qū)域以及血管等,以便于為模擬手術(shù)提供更直觀的參考依據(jù),進一步地提高圖像分割的精度。該對比查看可以通過將該兩個掩膜顯示圖像同時顯示在顯示屏上,也可以將該兩個掩膜顯示圖像不同時顯示在顯示屏上,此時可以通過點擊顯示屏上的切換按鈕以實現(xiàn)兩個掩膜顯示圖像在顯示屏中的切換顯示,進而實現(xiàn)對比查看操作。
示例地,圖7-1為原始醫(yī)學(xué)目標圖像序列中的某張ct圖像與分割圖像序列中的某張標簽圖像的掩膜顯示圖像,其中,標簽圖像以一定透明度的形式掩膜顯示在ct圖像上,且為了與ct圖像進行區(qū)別,使用點填充的方式對標簽圖像中的指定器官進行了填充,使用斜線填充的方式對ct圖像中的指定器官進行了填充,使用方格填充的方式對ct圖像中的病灶區(qū)域進行了填充,從該圖中可以看到斜線填充部分和點填充部分有重疊的區(qū)域,也有不重疊的區(qū)域,該重疊區(qū)域即為分割準確的部分,不重疊的區(qū)域即為分割不準確的部分。圖7-2為原始醫(yī)學(xué)目標圖像序列中的某張ct圖像與分割圖像序列中的某張標簽圖像和待切割圖像序列中的某張圖像進行掩膜顯示的掩膜顯示圖像,其中,標簽圖像和待切割圖像序列中的某張圖像均以一定透明度的形式掩膜顯示在ct圖像上,且為了與ct圖像進行區(qū)別,使用點填充的方式對標簽圖像中的指定器官進行了填充,使用斜線填充的方式對ct圖像中的指定器官進行了填充,使用方格填充的方式對ct圖像中的病灶區(qū)域進行了填充(未被標簽圖像覆蓋的方格填充區(qū)域即為分割后得到的病灶區(qū)域),使用虛線將待切割圖像序列中的某張圖像所標示的三維醫(yī)學(xué)目標進行了標示,通過該掩膜顯示圖像可以清楚地看到切除的具體部位,并且,可以看到分割后得到的病灶區(qū)域比待切割序列圖像中所標示的三維醫(yī)學(xué)目標稍小,兩者的差值部分即為病灶區(qū)域附近存在的可能病變的部分。通過對圖7-1和圖7-2的兩個掩膜顯示圖像進行對比查看,可以更清楚地查看切除的具體部位,為醫(yī)生的進行模擬手術(shù)提供更直觀的參考依據(jù)。
需要說明的是,本發(fā)明實施例提供的三維醫(yī)學(xué)目標的切割方法步驟的先后順序可以進行適當調(diào)整,步驟也可以根據(jù)情況進行相應(yīng)增減,任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本申請揭露的技術(shù)范圍內(nèi),可輕易想到變化的方法,都應(yīng)涵蓋在本申請的保護范圍之內(nèi),因此不再贅述。
綜上所述,本發(fā)明實施例提供的三維醫(yī)學(xué)目標的切割方法,通過接收在醫(yī)學(xué)目標圖像序列中的至少一張二維醫(yī)學(xué)圖像上繪制的切割線,根據(jù)該切割線和醫(yī)學(xué)目標圖像序列確定待切割圖像序列,并從醫(yī)學(xué)目標圖像序列中刪除待切割圖像序列對應(yīng)的像素數(shù)據(jù),得到處理后的醫(yī)學(xué)目標圖像序列,再根據(jù)該處理后的醫(yī)學(xué)目標圖像序列生成新的不包括待切割的三維醫(yī)學(xué)目標的三維醫(yī)學(xué)圖像,即可完成對三維醫(yī)學(xué)目標的切割,無需直接在三維醫(yī)學(xué)圖像中進行切割的操作,避免考慮圖像顯示的角度和病灶生長位置等因素,簡化了三維醫(yī)學(xué)目標切割的圖像處理過程,有效地提高了切割精度;而且,本發(fā)明實施例提供的三維醫(yī)學(xué)目標的切割方法,在二維醫(yī)學(xué)圖像繪制切割線實現(xiàn)對三維醫(yī)學(xué)目標的切割,在二維醫(yī)學(xué)圖像繪制切割線更加符合醫(yī)生的操作習(xí)慣,提高了模擬三維醫(yī)學(xué)目標切割的用戶體驗性。
本發(fā)明實施例還提供了一種三維醫(yī)學(xué)目標的切割裝置,如圖8所示,該裝置800可以包括:
接收模塊801,用于接收在醫(yī)學(xué)目標圖像序列中的至少一張二維醫(yī)學(xué)圖像上繪制的切割線,其中,醫(yī)學(xué)目標圖像序列用于生成三維醫(yī)學(xué)圖像,三維醫(yī)學(xué)圖像包括待切割的三維醫(yī)學(xué)目標。
確定模塊802,用于根據(jù)切割線和醫(yī)學(xué)目標圖像序列確定待切割圖像序列,待切割圖像序列用于標識待切割的三維醫(yī)學(xué)目標在二維醫(yī)學(xué)圖像中對應(yīng)的像素。
處理模塊803,用于從醫(yī)學(xué)目標圖像序列中刪除待切割圖像序列對應(yīng)的像素數(shù)據(jù),得到處理后的醫(yī)學(xué)目標圖像序列。
生成模塊804,用于基于處理后的醫(yī)學(xué)目標圖像序列生成新的三維醫(yī)學(xué)圖像,新的三維醫(yī)學(xué)圖像不包括待切割的三維醫(yī)學(xué)目標。
綜上所述,本發(fā)明實施例提供的三維醫(yī)學(xué)目標的切割裝置,通過接收模塊接收在醫(yī)學(xué)目標圖像序列中的至少一張二維醫(yī)學(xué)圖像上繪制的切割線,確定模塊根據(jù)該切割線和醫(yī)學(xué)目標圖像序列確定待切割圖像序列,并由處理模塊從醫(yī)學(xué)目標圖像序列中刪除待切割圖像序列對應(yīng)的像素數(shù)據(jù),得到處理后的醫(yī)學(xué)目標圖像序列,再由生成模塊根據(jù)該處理后的醫(yī)學(xué)目標圖像序列生成新的不包括待切割的三維醫(yī)學(xué)目標的三維醫(yī)學(xué)圖像,即可完成對三維醫(yī)學(xué)目標的切割,無需直接在三維醫(yī)學(xué)圖像中進行切割的操作,避免考慮圖像顯示的角度和病灶生長位置等因素,簡化了三維醫(yī)學(xué)目標切割的圖像處理過程,有效地提高了切割精度。
可選地,確定模塊802,具體用于:
當醫(yī)學(xué)目標圖像序列中繪制有切割線的圖像個數(shù)為1時,將切割線在醫(yī)學(xué)目標圖像序列中每張二維醫(yī)學(xué)圖像中的正投影作為每張二維醫(yī)學(xué)圖像的切割線。
將醫(yī)學(xué)目標圖像序列中所有切割線內(nèi)的圖像所組成的序列確定為待切割圖像序列。
可選地,確定模塊802,具體用于:
當醫(yī)學(xué)目標圖像序列中存在切割線的圖像個數(shù)為n,n為大于1的整數(shù)時,根據(jù)第p張圖像上的切割線和第q張圖像上的切割線對第p張圖像和第q張圖像之間的中間圖像進行插值處理得到中間圖像上的切割線,第p張圖像和第q張圖像均為繪制有切割線的圖像,且第p張圖像和第q張圖像之間不存在繪制有切割線的圖像。
將醫(yī)學(xué)目標圖像序列中所有切割線內(nèi)的圖像所組成的序列確定為待切割圖像序列。
可選地,確定模塊802,具體用于:
根據(jù)醫(yī)學(xué)目標圖像序列生成空白圖像序列,空白圖像序列中圖像的大小和排布順序均與醫(yī)學(xué)目標圖像序列相同,空白圖像序列中圖像與醫(yī)學(xué)目標圖像序列的圖像一一對應(yīng),空白圖像序列中的圖像的像素值為0。
將至少一張圖像上繪制的切割線,轉(zhuǎn)移至空白圖像序列的對應(yīng)圖像上。
根據(jù)空白圖像序列中的切割線,對空白圖像序列進行像素值的設(shè)置得到待切割圖像序列。
可選地,處理模塊803,具體用于:
依次比較醫(yī)學(xué)目標圖像序列和待切割圖像序列中同一次序的圖像中的像素值,將醫(yī)學(xué)目標圖像序列中每張圖像中,與待切割圖像序列對應(yīng)的圖像中位置相同的像素的像素值相減,得到處理后的醫(yī)學(xué)目標圖像序列。
或者,將醫(yī)學(xué)目標圖像序列與待切割圖像序列中位置相同的像素的像素值整體相減,得到處理后的醫(yī)學(xué)目標圖像序列。
或者,將醫(yī)學(xué)目標圖像序列中的待切割圖像序列中的像素值設(shè)置為無效像素值。
所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員可以清楚地了解到,為描述的方便和簡潔,上述描述的裝置、模塊和子模塊的具體工作過程,可以參考前述方法實施例中的對應(yīng)過程,在此不再贅述。
綜上所述,本發(fā)明實施例提供的三維醫(yī)學(xué)目標的切割裝置,通過接收模塊接收在醫(yī)學(xué)目標圖像序列中的至少一張二維醫(yī)學(xué)圖像上繪制的切割線,確定模塊根據(jù)該切割線和醫(yī)學(xué)目標圖像序列確定待切割圖像序列,并由處理模塊從醫(yī)學(xué)目標圖像序列中刪除待切割圖像序列對應(yīng)的像素數(shù)據(jù),得到處理后的醫(yī)學(xué)目標圖像序列,再由生成模塊根據(jù)該處理后的醫(yī)學(xué)目標圖像序列生成新的不包括待切割的三維醫(yī)學(xué)目標的三維醫(yī)學(xué)圖像,即可完成對三維醫(yī)學(xué)目標的切割,無需直接在三維醫(yī)學(xué)圖像中進行切割的操作,避免考慮圖像顯示的角度和病灶生長位置等因素,簡化了三維醫(yī)學(xué)目標切割的圖像處理過程,有效地提高了切割精度;而且,本發(fā)明實施例提供的三維醫(yī)學(xué)目標的切割裝置,在二維醫(yī)學(xué)圖像繪制切割線實現(xiàn)對三維醫(yī)學(xué)目標的切割,在二維醫(yī)學(xué)圖像繪制切割線更加符合醫(yī)生的操作習(xí)慣,提高了模擬三維醫(yī)學(xué)目標切割的用戶體驗性。
本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解實現(xiàn)上述實施例的全部或部分步驟可以通過硬件來完成,也可以通過程序來指令相關(guān)的硬件完成,所述的程序可以存儲于一種計算機可讀存儲介質(zhì)中,上述提到的存儲介質(zhì)可以是只讀存儲器,磁盤或光盤等。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例,并不用以限制本發(fā)明,凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi),所作的任何修改、等同替換、改進等,均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。