用于顯示體積圖像的系統(tǒng)和方法
【專利摘要】一種用于顯示體積渲染的可視化系統(tǒng)，包括顯示器、可在第一范圍、第二范圍和第三范圍上移動的用戶輸入致動器以及處理器。所述第二范圍位于所述第一范圍和所述第三范圍之間。處理器被配置成在所述用戶輸入致動器位于所述第一范圍內時根據第一傳輸函數生成第一體積渲染，并且在所述用戶輸入致動器位于所述第三范圍內時根據第二傳輸函數生成所述第一體積渲染。所述第二傳輸函數與所述第一傳輸函數不同。所述處理器也被配置成當所述用戶輸入致動器位于所述第二范圍內時根據所述第一傳輸函數和所述第二傳輸函數的合成生成所述第一體積渲染，并且在所述顯示器上顯示所述第一體積渲染。
【專利說明】
用于顯示體積圖像的系統(tǒng)和方法
技術領域
[0001]本發(fā)明涉及基于用戶輸入根據不同傳輸函數生成體積渲染。

【發(fā)明內容】

[0002]在一個實施例中，本發(fā)明提供一種包括顯示器、用戶輸入致動器和處理器的可視化系統(tǒng)。用戶輸入致動器可在第一范圍、第二范圍和第三范圍上移動。第二范圍位于第一范圍和第三范圍之間。處理器耦合至用戶輸入致動器和顯示器。處理器被配置成在用戶輸入致動器位于第一范圍內時根據第一傳輸函數生成第一體積渲染，并且在用戶輸入致動器位于第三范圍內時根據第二傳輸函數生成第一體積渲染。處理器也被配置成當用戶輸入致動器位于第二范圍內時根據第一傳輸函數和第二傳輸函數的合成生成第一體積渲染，并且在顯示器上顯示第一體積渲染。
[0003]在另一實施例中，本發(fā)明提供一種包括通過用戶輸入致動器而接收用戶輸入的顯示體積渲染的方法。用戶輸入致動器可在第一范圍、第二范圍和第三范圍上移動。第二范圍位于第一范圍和第三范圍之間。該方法包括:確定用戶輸入致動器的位置，并且在用戶輸入致動器位于第一范圍內時根據第一傳輸函數生成第一體積渲染，并且在用戶輸入致動器位于第三范圍內時根據第二傳輸函數生成第一體積渲染。該方法還包括:當用戶輸入致動器位于第二范圍內時根據第一傳輸函數和第二傳輸函數的合成生成第一體積渲染，并且在顯示器上顯示第一體積渲染。
[0004]通過考慮詳細說明和附圖將明白本發(fā)明的其它方面。
【附圖說明】
[0005]圖1是根據本發(fā)明的一種構造的可視化系統(tǒng)的立面圖。
[0006]圖2是在包括可視化系統(tǒng)的用戶輸入致動器的一個示例的圖1的系統(tǒng)的一個屏幕上顯示的用戶界面。
[0007]圖3是在包括可視化系統(tǒng)的用戶輸入致動器的第二示例的圖1的系統(tǒng)的一個屏幕上顯示的用戶界面。
[0008]圖4是用于圖1的可視化系統(tǒng)的用戶輸入致動器的第三示例的橫截面圖。
[0009]圖5是包括用戶輸入致動器的第四示例的可視化系統(tǒng)的另一示例的透視圖。
[0010]圖6是圖1的可視化系統(tǒng)的方框圖。
[0011]圖7是存儲在圖1的可視化系統(tǒng)的存儲器單元中的程序存儲數據的結構的方框圖。
[0012]圖8是使用圖1的可視化系統(tǒng)生成和顯示體積渲染的方法的流程圖。
[0013]圖9是合成兩種傳輸函數以在圖1的可視化系統(tǒng)上生成和顯示圖像的第一方法的流程圖。
[0014]圖10是合成兩種傳輸函數以在圖1的可視化系統(tǒng)上生成和顯示圖像的第二方法的流程圖。
[0015]圖11是在用戶輸入致動器位于第一范圍內時在圖1的可視化系統(tǒng)的屏幕上顯示的用戶界面。
[0016]圖12是在用戶輸入致動器被移動至第二范圍內的第一位置時的圖11的用戶界面。
[0017]圖13是在用戶輸入致動器被移動至第二范圍內的第二位置時的圖11的用戶界面。
[0018]圖14是在用戶輸入致動器被移動至第三范圍內的位置時的圖11的用戶界面。
[0019]圖15是在用戶輸入致動器被移動至第四范圍內的第一位置時的圖11的用戶界面。
[0020]圖16是在用戶輸入致動器被移動至第四范圍內的第二位置時的圖11的用戶界面。
[0021]圖17是在用戶輸入致動器被移動至第四范圍內的第三位置時的圖11的用戶界面。
[0022]圖18是在用戶輸入致動器被移動至第五范圍內的位置時的圖11的用戶界面。
[0023]圖19是在圖1的可視化系統(tǒng)上顯示的用于配置用戶輸入致動器的圖形用戶界面。
【具體實施方式】
[0024]在詳細解釋本發(fā)明的任何實施例之前，應理解，本發(fā)明的應用不限于在下文說明中提出或者在附圖中示出的構造細節(jié)和組件布置。本發(fā)明能夠為其它實施例，并且能夠以各種方式實踐或者執(zhí)行本發(fā)明。
[0025]另外，應理解，本發(fā)明的實施例可以包括硬件、軟件和為了討論可能被示出和描述為像是大多數組件都僅以硬件實施的電子組件或者模塊。然而，本領域技術人員基于本詳細說明的閱讀將認識到，在至少一個實施例中，本發(fā)明的基于電子的方面可以通過可由一個或者更多處理單元，諸如微處理器和/或應用程序專用集成電路(“ASIC”)，執(zhí)行的軟件(例如，存儲在非易失性計算機可讀媒體上的指令)實施。同樣地，應明白，可以采用多個基于硬件和軟件的裝置，以及多個不同的結構性組件實現本發(fā)明。例如，本說明書中所述的“服務器”和“計算裝置”能夠包括一個或者更多處理單元、一個或者更多計算機可讀媒體模塊、一個或者更多輸入/輸出接口以及連接組件的各種連接(例如，系統(tǒng)總線)。
[0026]體積渲染是一種表現由不同的醫(yī)學成像方法，諸如計算機斷層掃描(CT)和磁共振成像(MRI)生成的復雜三維數據的有效方法。在數據被成像系統(tǒng)獲取并且傳輸至可視化系統(tǒng)后，傳輸函數向每個體素(即，三維體積渲染中的每個數據點值)都分配不透明度和/或顏色值。然后，可視化系統(tǒng)根據傳輸函數分配的值顯示三維(3D)數據。每個傳輸函數都由與確定如何將每個不透明度和顏色值分配給每個體素的參數相關聯的一個或者更多控制點限定。例如，一些傳輸函數能夠包括50個或者更多個參數，而其它傳輸函數能夠僅包括幾個參數。在一些實施例中，傳輸函數中所包括的參數的數目與限定傳輸函數的控制點的數目成比例。通過調節(jié)這些參數，可獲得3D數據的許多不同視圖。每個視圖都高亮底層解剖學結構的不同方面。不同視圖可以幫助成像專家識別和診斷不同的異常性。
[0027]成像專家可能想要在診斷特殊患者時以幾個不同的視圖(例如，采用不同的體積渲染)觀察3D數據。在每個視圖中，成像專家都可能尋找一些異常以驗證他/她的診斷。然而，調節(jié)傳輸函數的參數以顯示專家所期望的不同圖像視圖可能是一種復雜的任務。成像專家將需要了解改變哪些參數，以及如何改變這些參數以獲得期望的圖像視圖(例如，體積渲染)。
[0028]—種用于控制體積渲染的簡化機制例如可以包括在用戶界面上提供一系列預置按鈕。每個預置按鈕都將對應于不同的傳輸函數，并且當被選擇時，將引起系統(tǒng)根據特定的傳輸函數顯示體積數據，由此高亮體積圖像數據的不同方面。例如，一個預置按鈕可以引起圖像數據高亮患者的皮膚表面，而另一個預置按鈕可以被用于高亮患者的骨骼結構等等。雖然使用相對簡單，但是這些預置按鈕將不提供對傳輸函數的完全定制?？赡苡煽梢暬瘧贸绦虻闹圃焐填A定預置按鈕，并且因此成像專家受限于特殊系列的預定視圖，而不能訪問所有可能的圖像視圖。
[0029]可替選地，可視化應用程序可以被配置成向成像專家提供傳輸函數編輯器，傳輸函數編輯器被設計成提供用于改變傳輸函數參數的完全控制和靈活性。這些傳輸函數編輯器可以包括將被獨立地調節(jié)，以適應傳輸函數的多個按鈕或者點。結果，盡管提供了更全面范圍的定制化，但是這種詳細的傳輸函數編輯器的操作將變得復雜，并且使成像專家不易理解。這也將使傳輸函數編輯器的完全利用限于少量能夠充分地熟悉傳輸函數操作細節(jié)的成像專家。
[0030]此外，使用簡化預置按鈕或者更全面的傳輸函數編輯器將要求成像專家至少臨時地關注控制界面而非關注體積圖像數據本身。實際上，由于每個傳輸函數的可調參數的大小和復雜性，所以全面的傳輸函數編輯器將可能需要使用整個顯示器。結果，成像專家可能必須在所顯示的圖像和控制機構之間連續(xù)地轉換注意力，以便確定對傳輸函數的調節(jié)是否生成期望視圖。這種工作流程很麻煩，并且妨礙成像專家對患者的診斷。
[0031]圖1示出向用戶提供易于使用的界面和詳細的控制水平，以定制用于顯示3D圖像數據的傳輸函數的可視化系統(tǒng)10的示例。可視化系統(tǒng)10耦合至成像系統(tǒng)，諸如MRI或者CT系統(tǒng)(未示出)。成像系統(tǒng)獲取醫(yī)療成像數據，并且將圖像數據傳輸至可視化系統(tǒng)10，以顯示、分析，并且在一些架構中存儲。在各種實施方式中，可視化系統(tǒng)10可以被直接地耦合至成像系統(tǒng)，并且甚至可以被集成為成像系統(tǒng)的一部分。在其它實施方式中，可視化系統(tǒng)10被定位在單獨的房間中，并且與成像系統(tǒng)分離。在又其它實施方式中，可視化系統(tǒng)10在通過局域網、廣域網或者互聯網連接而訪問存儲在醫(yī)療PACS(“圖像存檔通信系統(tǒng)”)上的醫(yī)療圖像數據的臺式計算機上實施。
[0032]圖1的可視化系統(tǒng)10包括用于顯示三維渲染的圖像視圖的顯示器14、一個或者更多用戶輸入裝置16a、16b以及處理單元20。用戶輸入裝置16a、16b被用于與可視化系統(tǒng)10互動，并且改變體積渲染參數(例如，傳輸函數)、圖像的尺寸(例如，圖像的放大和縮小)、圖像的方向(例如，旋轉圖像)，等等。在所示架構中，用戶輸入裝置包括鍵盤16a和鼠標16b。在其它實施方式中，可視化系統(tǒng)10可以另外或者可替選地包括促進用戶互動的其它單獨裝置和/或致動器。例如，在一些實施方式中，顯示器14包括能夠被用作用戶輸入裝置的觸敏屏幕(例如，平板計算裝置)。
[0033]可視化系統(tǒng)10包括允許用戶調節(jié)傳輸函數，以顯示體積圖像的不同渲染的用戶輸入致動器22。在圖1的示例中，用戶輸入致動器22能夠為作為由處理單元20生成并且顯示在顯示器14上的圖形用戶界面的一部分的虛擬線性致動器。虛擬線性致動器22包括路徑26和位置指示器30。位置指示器30被用戶使用顯示器14的觸敏屏幕或者通過使用鼠標16b沿著路徑26移動。在一些實施方式中，路徑26是包括多個非限制性位置的連續(xù)路徑，并且位置指示器30能夠以連續(xù)方式沿著路徑26移動。在其它架構中，路徑26包括離散、預定位置，并且位置指示器30可以僅在那些離散、預定位置之間移動。
[0034]如圖2中所示，路徑26包括第一范圍34、第二范圍38、第三范圍43、第四范圍46和第五范圍50。用戶輸入致動器22在這些范圍內的位置有助于確定使用哪個傳輸函數生成所顯示的體積圖像，以及調節(jié)傳輸函數的特定參數的程度。在圖2的示例中，第一范圍34、第三范圍42和第五范圍50每個都僅分別包括單個位置54、62和70。第二范圍38位于第一范圍34和第三范圍42之間，并且包括如圖2中以虛圖示出的多個位置58a-58g。第四范圍46位于第三范圍42和第五范圍50之間，并且也包括多個位置66a-66g。在該示例中，第二范圍38和第四范圍46包括相同數目的位置58a-h、66a-h。雖然圖2的示例對第二范圍38和第四范圍46每個都示出七個位置，但是其它實施方式可以在每個范圍中都包括更多或者更少位置。類似地，在其它實施方式中，第二范圍38可以包括比第四范圍46更多或者更少的位置，從而如下文進一步詳述地對一個傳輸函數提供更高調節(jié)水平。
[0035]圖2的示例包括如圖1中所示包括線性路徑26和位置指示器30的用戶輸入致動器
22。路徑26可以包括向用戶示出位置指示器30的可能位置的多個指示器?？商孢x地，路徑26可以包括彩色或者非彩色條或者類似的界面，以傳達關于單獨范圍的信息。在其它實施方式中，線性用戶輸入致動器22可以被另一控制器代替。例如，在圖3中，以圓形轉盤致動器的形式提供用戶輸入致動器。
[0036]圓形轉盤致動器允許不具有開始或者結束位置的無限連續(xù)控制路徑。結果，用戶能夠在單個圓方向中繼續(xù)移動位置指示器30，以在傳輸函數之間循環(huán)，而非前后移動線性控制器30。圖3的圓形轉盤致動器包括與圖2的線性致動器相同的五個范圍。然而，第一范圍34和第五范圍50兩者都靠近轉盤的頂部，兩者之間不存在范圍。第三范圍42可以位于轉盤的底部，而第二范圍48和第四范圍46位于轉盤界面的任一側上的頂部位置和底部位置之間。在一些實施方式中，第一和第五范圍34、50可以代表具有相同參數的相同傳輸函數，并且在轉盤的頂部占用相同空間。然而，在其它架構中，系統(tǒng)能夠被配置成當位置指示器30繼續(xù)移動超過范圍50時前進至又另一傳輸函數。
[0037]雖然圖2和3的示例示出以在圖形用戶界面上的虛擬控制器形式呈現的用戶輸入致動器22，但是在其它實施方式中，用戶輸入致動器22可以被實施為專用硬件裝置(S卩，物理滑塊條或者物理旋鈕轉盤)。在又其它實施方式中，部分用戶輸入裝置16b能夠被用作用戶輸入致動器22。例如，圖4示出具有內部滾輪78的鼠標16b的橫截面圖。滾輪78被用戶繞中心點86沿著圓形跡線82旋轉。雖然滾輪78不包括位置指示器30(如圖2和3中的示例)，但是滾輪的旋轉仍能夠被用于與圖3的圓形轉盤致動器一樣，通過各種范圍循環(huán)。代替關注于位置指示器30的特殊位置，用戶能夠關注于在體積渲染上產生的變化。
[0038]圖5示出其中膝上型或者臺式計算機的觸摸板90被用作用戶輸入致動器22的另一示例。在一些實施方式中，用戶以圓形形狀沿觸摸板90移動她的手指，從而實現如上文參考圖3所述的圓形范圍調節(jié)。在其它系統(tǒng)中，用戶線性地移動她/他的手指，從而實現如上文參考圖2所述的調節(jié)機制。在又其它系統(tǒng)中，能夠基于用戶偏好調節(jié)所需移動，或者所需移動可以包括其它形狀(例如，包括四個單個點“范圍”(在四個角的每個角中)和四個連續(xù)的調節(jié)“范圍”(每一邊)的矩形)。
[0039]圖6示出可視化系統(tǒng)10的內部通信耦合與各種結構性組件。處理單元20被耦合至顯示器14和用戶輸入裝置16a、16b。如果用戶輸入致動器22為單獨裝置，則處理單元20也耦合至用戶輸入致動器22。處理單元20包括可操作以從成像系統(tǒng)接收圖像數據，基于傳輸函數生成圖像數據的圖像渲染，以及在顯示器14上顯示結果圖像等等的硬件和軟件的組合。在所示架構中，處理單元20包括控制器100(例如，微控制器或者處理器)、存儲器單元104、輸入單元108和輸出單元112?？刂破?00、存儲器單元104和輸入與輸出單元108、112由一個或者更多控制和/或數據總線(例如，公用總線116)連接。
[0040]為了例示而在圖6中大致示出控制和/或數據總線116?？紤]到本文所述的本發(fā)明，用于在各種模塊和組件之間互聯和通信的一個或者更多控制和/或數據總線的使用將是本領域技術人員所已知的。在一些實施例中，控制器100部分或者完全地在半導體(例如，現場可編程門陣列(FPGA)半導體)芯片上實施。在一些架構中，處理單元20包括處于控制器100外部的另外電路。例如，處理單元20可以包括從外部電源接收功率，并且視處理單元20的電組件而轉換功率的功率輸入模塊?？刂破?00包括控制單元120、算術邏輯單元(“ALU”)124和多個寄存器128(如圖6中的一組寄存器所示)等等，并且使用已知的計算機架構，諸如改進哈佛結構、馮諾曼架構等等實施。
[0041]例如，存儲器單元104包括程序存儲區(qū)132和數據存儲區(qū)136。程序存儲區(qū)132和數據存儲區(qū)136能夠包括不同類型的存儲器的組合，諸如只讀存儲器(“ROM”)、隨機存取存儲器(“RAM”)(例如，動態(tài)RAM、同步DRAM)、電可擦可編程只讀存儲器(EEPROM)、閃存、硬盤驅動器、SD卡或者其它適當的磁、光、物理或者電子存儲器裝置。控制器100連接至存儲器單元104，并且執(zhí)行能夠被存儲在存儲器單元104的RAM(例如，在執(zhí)行期間)、存儲器單元104的ROM(例如，基于通常的永久)、或者另一非易失性計算機可讀媒體中，諸如另一存儲器或者磁盤中的軟件指令。不同的體積圖像的可視化中所包括的軟件能夠被存儲在處理單元20的存儲器單元104中。例如，軟件包括固件、一個或者更多應用程序、程序數據、篩選程序、規(guī)貝1J、一個或者更多程序模塊和其它可執(zhí)行指令。處理單元20被配置成從存儲器單元104檢索，并且執(zhí)行涉及傳輸函數的調節(jié)和圖像的體積渲染生成的指令等等。在其它架構中，處理單元20包括另外的、更少或者不同的組件。
[0042 ]如圖7中所示，程序數據包括確定模塊140、傳輸函數模塊144和體積渲染生成模塊148。控制器100檢索每個模塊140、144、148中的指令，以生成3D圖像數據的期望體積渲染。位置確定模塊140包括當被控制器100執(zhí)行時確定用戶輸入致動器22的位置的指令。傳輸函數模塊144包括當被控制器100執(zhí)行時根據用戶輸入致動器22的確定位置而生成傳輸函數，或者兩種傳輸函數的期望合成的指令。體積渲染生成體積148根據傳輸函數模塊144生成的傳輸函數或者多個傳輸函數生成3D圖像數據的期望體積渲染。
[0043]圖8示出一種基于用戶輸入致動器22的位置控制和調節(jié)如何在屏幕上顯示體積圖像的方法。可視化系統(tǒng)10(例如，控制器100)從成像系統(tǒng)接收3D圖像數據(步驟152)。然后，控制器100從用戶輸入致動器22接收指示用戶控制輸入的信號(步驟156)。用戶輸入可以包括用戶輸入致動器22向期望位置或者范圍的平移。然后，控制器100通過位置確定模塊140確定用戶輸入致動器22的位置，并且確定用戶輸入致動器22是否位于第一范圍34、第二范圍38、第三范圍42、第四范圍46或者第五范圍50內。
[0044]控制器100基于用戶輸入致動器22的位置而生成適當的傳輸函數或者傳輸函數的合成。如果用戶輸入致動器22位于第一范圍34內(步驟160)，則控制器100通過傳輸函數模塊144生成第一傳輸函數(步驟164)。如果用戶輸入致動器22位于第二范圍38內(步驟168)，則控制器100基于用戶輸入致動器22在第二范圍38內的特定位置生成第一傳輸函數和第二傳輸函數的合成(步驟172)。如果用戶輸入致動器22位于第三范圍42內(步驟176)，則控制器100生成第二傳輸函數(步驟180)。如果用戶輸入致動器22位于第四范圍46內(步驟184)，則控制器100基于用戶輸入致動器22在第四范圍38內的特定位置生成第二和第三傳輸函數的合成(步驟188)。最后，如果用戶輸入致動器22位于第五范圍50內(步驟192)，則控制器100生成第三傳輸函數(步驟196)。
[0045]一旦已經由傳輸函數模塊生成了傳輸函數或者傳輸函數的合成(例如，在步驟164、172、180、188、196之后)，則控制器100根據所生成的傳輸函數生成體積渲染(步驟200)，并且在顯示器14上顯示所生成的體積渲染(步驟204)。在顯示所生成的體積渲染的同時，控制器100繼續(xù)監(jiān)控所接收的用戶輸入，以檢測用戶輸入致動器22的位置變化。如果用戶改變了用戶輸入致動器22的位置，則步驟156-204重復，以基于用戶輸入致動器22的新位置生成和顯示已更新的體積渲染。
[0046]如上所述，控制器100隨著用戶輸入致動器22通過第二范圍從第一范圍/位置移動至第三范圍/位置以及隨著用戶輸入致動器22通過第四范圍從第三范圍/位置移動至第五范圍/位置而生成兩個傳輸函數之間的合成。能夠由用戶指定或者由系統(tǒng)確定的不同方式生成這種“合成”。在所示實施方式中，系統(tǒng)實施用于生成第一和第二傳輸函數的合成的第一方法(圖9)和用于生成第二和第三傳輸函數的合成的第二方法(圖10)。在其它實施方式中，第二方法能夠被用于生成第一和第二傳輸函數的合成，并且第一方法能夠被用于生成第二和第三傳輸函數的合成。
[0047]例如，如圖9中所示，用戶輸入致動器22在第二范圍內的位置能夠被用于調節(jié)傳輸函數的特定參數或者多個參數，以生成兩個傳輸函數的合成。如上所述，因為第二范圍38包括幾個位置，所以控制器100確定光標(例如，用戶輸入指示器22的位置指示器30)在第二范圍內的特定位置(步驟208)?？刂破?00基于光標的特定位置，使用傳輸函數模塊144調節(jié)傳輸函數的一個或者更多參數(步驟212)。在所示示例中，傳輸函數模塊144將第一傳輸函數的一個或者更多參數值調節(jié)為近似于第二傳輸函數。換句話說，傳輸函數模塊114確定并且調節(jié)第一傳輸函數的參數值，以便基于已調節(jié)的第一傳輸函數生成的體積渲染接近近似于基于第二傳輸函數生成的體積渲染。隨著光標從第一位置54移動至第三位置62，使用第一傳輸的第二傳輸函數的近似越來越接近，直到光標到達第三位置62，使用第一傳輸函數的第二傳輸函數的近似最接近近似于第二傳輸函數。換句話說，當光標最接近第一位置54時，傳輸函數模塊114稍微調節(jié)一個或者更多參數值，以開始近似將在光標達到第三位置62時生成的第二傳輸函數的視覺輸出。然而，當光標最接近第三位置62時，傳輸函數模塊114顯著地調節(jié)一個或者更多參數值，以最接近地近似于將在光標到達第三位置62時由第二傳輸函數生成的視覺輸出。一旦傳輸函數的一個或者更多參數變化，則基于已調節(jié)的傳輸函數生成體積渲染(步驟216)，并且在屏幕上顯示新更新的渲染(步驟220)。
[0048]當根據圖9的方法生成兩個傳輸函數的合成時，則選擇傳輸函數和經調節(jié)的參數，使得隨著調節(jié)參數，體積渲染朝著將由第二傳輸函數生成的圖像過渡。例如，能夠調節(jié)顏色分布參數。另外，雖然僅描述為調節(jié)第一傳輸函數，但是傳輸函數模塊144能夠另外地或者可替選地調節(jié)第二傳輸函數的參數。換句話說，在這些實施例中，在光標處于第二范圍38內時，通過已調節(jié)的參數基于第二傳輸函數顯示體積渲染。
[0049]此外，在一些實施方式中，系統(tǒng)通過根據兩個單獨的傳輸函數生成兩個單獨的體積渲染，并且隨著用戶輸入致動器穿過第二范圍(或者穿過第四范圍)移動而調節(jié)每個渲染的不透明度而生成兩個傳輸函數的合成。圖10示出通過調節(jié)第二傳輸函數生成的體積渲染和第三傳輸函數生成的體積渲染的相對不透明度而合成傳輸函數的一種方法的示例?？刂破?00首先確定用戶輸入致動器22在第四范圍46內的相對位置(步驟224)。然后，控制器100根據第一傳輸函數生成第一體積渲染(步驟228)，并且根據第二、不同傳輸函數生成第二體積渲染(步驟232)。然后，控制器100基于用戶輸入致動器22在第四范圍46內的相對位置，設置第一體積渲染的不透明度水平(步驟236)和第二體積渲染的不透明度水平(步驟240)。經不透明度調節(jié)的體積渲染被彼此重疊(步驟224)，以形成向用戶顯示的第三體積渲染(步驟248) ο
[0050]隨著用戶輸入致動器22接近第三范圍位置42，第一體積渲染的不透明度值降低，并且第二體積渲染的不透明度值升高。類似地，隨著用戶輸入致動器22更遠離第三范圍位置42并且更接近第一范圍位置34移動，第一體積渲染的不透明度水平升高，并且第二體積渲染的不透明度水平降低。結果，當用戶輸入致動器位于第一范圍位置34附近，并且所顯示的圖像主要受第一傳輸函數影響時，第二體積渲染較不可見。
[0051]在所示示例中，生成第二傳輸函數和第三傳輸函數的合成的步驟(例如，圖8上的步驟188)可以僅涉及基于光標在第四范圍46內的相對位置而確定每個體積渲染的相對不透明度水平。相同步驟能夠可替選地包括根據第二傳輸函數生成體積渲染(圖10的步驟228)、根據第三傳輸函數生成體積渲染(圖10的步驟232)和確定每個體積渲染的相對不透明度水平(圖10的步驟236、240)。在這些實施方式中，根據傳輸函數或者所生成的傳輸函數的合成而生成體積渲染的步驟(圖8的步驟200)可以相應于以確定的相對不透明度水平重疊兩個生成的體積渲染(一個根據第二傳輸函數，另一個根據第三傳輸函數)。
[0052]圖11-18示出隨著用戶將線性用戶輸入致動器22從遠左側位置移動至遠右側位置，在可視化系統(tǒng)10的顯示器14的顯示域250上示出的一系列體積渲染的示例。在該示例中，可視化系統(tǒng)10已經被配置成允許用戶(例如，成像專家)根據三個不同的傳輸函數(例如，第一傳輸函數、第二傳輸函數和第三傳輸函數)生成體積渲染，并且合成這些傳輸函數以生成定制體積渲染。在該示例中，第一傳輸函數生成示出患者皮膚細節(jié)的渲染(即，圖11)。第一傳輸函數定義向皮膚范圍內的體素值分配不透明度值的“皮膚不透明度”參數。為了示出患者的皮膚細節(jié)，第一傳輸函數中的皮膚不透明度參數被設置為“I”(例如，完全不透明)。第二傳輸函數高亮患者的骨骼結構(即，圖14)。第二傳輸函數也將不透明度值分配給皮膚范圍內的體素值。為了高亮患者的骨骼結構，第二傳輸函數中的皮膚不透明度參數被設置為“O”(例如，透明)。第三傳輸函數高亮骨骼和患者牙齒的齒根兩者(S卩，圖18)。在一些實施例中，第三傳輸函數也定義皮膚不透明度參數，而在其它實施例中，第三傳輸函數不特別定義皮膚不透明度參數。
[0053]從圖11中開始，用戶輸入致動器的位置指示器30位于線性路徑26的遠左側處，并且因此位于第一范圍/位置34內。結果，在圖11的示例中的屏幕的顯示域15上顯示的體積渲染完全基于第一傳輸函數生成。由于圖11中所示的體積渲染僅基于第一傳輸函數生成，所以體積不透明度參數被設置為“I”。
[0054]在圖12中，位置指示器30已經移動到第二范圍38內，并且根據圖9的方法，第一傳輸函數的皮膚不透明度參數被調節(jié)為近似于第二傳輸函數。為了生成圖12中所示的體積渲染，皮膚不透明度參數值被調節(jié)為近似0.75，由此降低皮膚體素值的不透明度，并且允許底層骨骼結構稍微更可見。
[0055]在圖13中，用戶輸入致動器22的位置指示器30移動至第二范圍38內的第二位置，并且現在更靠近第三范圍位置42。隨著位置指示器30進一步朝著右側移動，皮膚不透明度參數值繼續(xù)降低，并且第一傳輸函數更好地近似于第二傳輸函數。在圖13中所示的體積渲染中，皮膚不透明度參數值近似于0.25。如圖12和13中所示，當位置指示器30更接近于第一位置34時，則皮膚不透明度參數被設置為更接近于第一傳輸函數的值。類似地，當位置指示器30更接近于第三范圍/位置42時，則皮膚不透明度參數被設置為更接近于第二傳輸函數的值。
[0056]在圖14中，用戶輸入致動器22的位置指示器30已經移動至第三范圍位置42。因此，完全基于在該示例中不包括皮膚不透明度參數(例如，皮膚不透明度參數被設置為“O”)的第二傳輸函數生成所顯示的圖像。由于第二傳輸函數不包括皮膚不透明度參數，所以圖14中所示的體積渲染示出患者的骨骼結構而無皮膚表面的任何細節(jié)。雖然圖12-13已經被描述為使用圖9的方法合成兩個傳輸函數，但是能夠可替選地使用圖10的方法以合成兩個傳輸函數而生成圖12-13(或者類似的體積渲染)。
[0057]在圖15中，用戶輸入致動器22的位置指示器30已經移動到第四范圍46中，并且因此基于第二傳輸函數(即，骨骼)和第三傳輸函數(即，齒根)兩者生成所顯示的圖像。在所示示例中，圖10的方法被用于合成第二和第三傳輸函數，并且由此生成圖15-17。換句話說，隨著光標從第四范圍46的遠左側移動至第四范圍46的遠右側，根據第二傳輸函數生成的體積渲染的不透明度減小，而根據第三傳輸函數生成的體積渲染的不透明度增大，然后，兩個體積渲染被彼此重疊，以生成在圖15-17上顯示的體積渲染。圖15示出用戶輸入致動器22處于第四范圍46中最靠近第三范圍42的第一位置中。重疊根據第三傳輸函數生成的低不透明度版本的體積渲染，并且因此在屏幕上可見患者的齒根結構。在圖15中顯示的體積渲染中，第一體積渲染(高亮骨骼結構)被設置為近似0.75的不透明度，而第二體積渲染(高亮骨骼和齒根兩者)被設置為近似0.25的不透明度。因而，圖15的體積渲染主要基于第二傳輸函數。
[0058]然后，圖16示出用戶輸入致動器22處于第四范圍46中更靠近第五范圍50的第二位置中。在圖16中顯示的體積渲染中，第一體積渲染被設置為近似0.5的不透明度，而第二體積渲染也被設置為近似0.5的不透明度。因而，圖16的體積渲染相對相等地基于第二和第三傳輸函數。最后，在圖17中，用戶輸入致動器22處于第四范圍46中最靠近第五范圍50的第三位置中。在圖17中顯示的體積渲染中，第一體積渲染被設置為近似0.25的不透明度，而第二體積渲染被設置為近似0.75的不透明度。因而，圖17的體積渲染主要基于第三傳輸函數。
[0059]在圖18中，用戶輸入致動器22的位置指示器30已經移動至第五范圍位置50。因此，完全基于第三傳輸函數生成所顯示的圖像(第三傳輸函數的不透明度值被設置為1.0)，并且所顯示的圖像示出患者的齒根圖像，不重疊任何骨骼結構。雖然圖15-17已經被描述為使用圖10的方法合成兩個傳輸函數，但是能夠可替選地使用圖9的方法以合成兩個傳輸函數而生成圖15-17(或者類似的體積渲染)。
[0060]雖然圖11-18的示例示出用戶基于三個不同的傳輸函數生成幾個不同的體積渲染，但是在其它實施方式中，可視化系統(tǒng)10可以被配置成僅允許用戶根據更少的傳輸函數(gp，調節(jié)單個傳輸函數的參數或者僅調節(jié)兩個體積渲染的不透明度)或者更具更多的傳輸函數(即，四個或者更多傳輸函數的各種組合和合成)生成體積渲染。例如，在其它架構中，可視化系統(tǒng)10可以允許用戶根據四個或者更多不同的傳輸函數生成體積渲染。類似地，在上述示例中，第一傳輸函數高亮皮膚，第二傳輸函數高亮骨骼，并且第三傳輸函數允許骨骼和齒根兩者都被高亮。然而，在其它架構中，結合用戶輸入致動器22和控制器100使用高亮不同解剖學結構和/或方面的不同傳輸函數。另外，在上述示例中，可視化系統(tǒng)10使用兩種不同的方法以合成兩個傳輸函數。在其它架構中，可視化系統(tǒng)10可以僅使用一種方法合成兩個傳輸函數，或者可以采用不同的方法混合兩個傳輸函數。
[0061]在一些實施方式中，在屏幕上顯示的用戶輸入致動器22包括當用戶輸入致動器22置于一定范圍內時，識別不同的范圍，或者特別向用戶指示顯示的是哪種類型的體積渲染的標簽。在一些實施方式中，標簽僅被包括在其中體積渲染僅基于一個傳輸函數的范圍內(例如，范圍34、42、50)，并且用戶理解標簽之間的范圍包括兩個相鄰傳輸函數的合成。
[0062]在一些架構中，用戶能夠定義哪些傳輸函數與沿用戶輸入致動器22的路徑26的每個位置相關聯。圖19示出在顯示域253內示出，以配置用戶輸入致動器22的圖形用戶界面252。如圖19中所示，對于用戶輸入致動器22的每個范圍，可獲得不同的下拉菜單254a-e。因而，用戶能夠確定在用戶輸入致動器22位于特殊位置時(S卩，第一范圍24、第二范圍42和第五范圍50)，使用哪個傳輸函數以生成體積渲染。用戶也能夠確定對于第二和第四范圍38、46，是否使用第一合成方法(圖9)或者第二合成方法(圖10)。此外，在一些實施方式中，能夠使用用于第二范圍38和第四范圍46的下拉菜單，以選擇隨著用戶輸入致動器22的位置指示器移動而將被調節(jié)的相鄰范圍/位置的傳輸函數的特定參數。
[0063]下列示例示出本文所述的示例系統(tǒng)和方法。
[0064]示例1:一種用于顯示體積渲染的可視化系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括:顯示器，可在第一范圍、第二范圍和第三范圍上移動的用戶輸入致動器，所述第二范圍位于所述第一范圍和所述第三范圍之間，和耦合至所述用戶輸入致動器和所述顯示器的處理器，所述處理器被配置成在所述用戶輸入致動器位于所述第一范圍內時根據第一傳輸函數生成第一體積渲染，在所述用戶輸入致動器位于所述第三范圍內時根據第二傳輸函數生成所述第一體積渲染，所述第二傳輸函數與所述第一傳輸函數不同，當所述用戶輸入致動器位于所述第二范圍內時根據所述第一傳輸函數和所述第二傳輸函數的合成生成所述第一體積渲染，并且在所述顯示器上顯示所述第一體積渲染。
[0065]示例2:根據示例I所述的系統(tǒng)，其中所述顯示器包括圖形用戶界面，其中所述用戶輸入致動器包括在所述圖形用戶界面上顯示的虛擬線性致動器，并且其中所述處理器還被配置成接收包括所述虛擬線性致動器的線性平移的用戶輸入，基于所述線性平移確定所述虛擬線性致動器的位置，并且基于所述虛擬線性致動器的所述確定的位置確定所述用戶輸入致動器是否位于所述第一范圍、所述第二范圍或者所述第三范圍內。
[0066]示例3:根據示例I和2所述的系統(tǒng)，其中所述用戶輸入致動器包括用戶輸入裝置，并且其中所述處理器被配置成接收包括與所述用戶輸入裝置的物理用戶互動的用戶輸入。
[0067]示例4:根據示例1-3任一項所述的系統(tǒng)，其中所述第二范圍包括第一位置和第二位置，并且其中所述處理器被配置成確定所述用戶輸入致動器在所述第二范圍內的位置，并且基于所述用戶輸入致動器在所述第二范圍內的位置調節(jié)所述第一和第二傳輸函數的合成度。
[0068]示例5:根據示例4所述的系統(tǒng)，其中當所述用戶輸入致動器被定位為更靠近所述第一范圍但是處于所述第二范圍內時，主要基于所述第一傳輸函數生成所述第一體積渲染。
[0069]示例6:根據示例1-5任一項所述的系統(tǒng)，其中所述處理器被配置成通過如下步驟而根據所述第一傳輸函數和所述第二傳輸函數的合成生成所述第一體積渲染:根據所述第一傳輸函數生成第二體積渲染，根據所述第二傳輸函數生成第三體積渲染，將所述第二體積渲染的不透明度設置為第一值并且將所述第三體積渲染的不透明度設置為第二值，其中基于所述用戶輸入致動器的位置，相對于所述第三體積渲染的不透明度設置所述第二體積渲染的不透明度，并且將具有所述第一不透明度值的所述第二體積渲染重疊到具有所述第二不透明度值的所述第三體積渲染上，以形成所述第一體積渲染。
[0070]示例7:根據示例1-6任一項所述的系統(tǒng)，其中所述處理器被配置成通過如下步驟而根據所述第一傳輸函數和所述第二傳輸函數的合成生成所述第一體積渲染:將所述第一傳輸函數的多個參數調節(jié)為第一多個參數值，每個參數值都相應于所述多個參數中的一個，從而更接近地近似于根據所述第二傳輸函數生成的體積渲染，其中根據所述第一傳輸函數，以所述第一多個參數值生成所述第一體積渲染。
[0071]示例8:根據示例1-7任一項所述的系統(tǒng)，其中所述處理器還被配置成接收指示所述用戶輸入致動器的移動的用戶輸入，確定所述用戶輸入致動器移動后的所述用戶輸入致動器的位置，基于所述用戶輸入致動器的位置生成第二體積渲染，并且在所述顯示器上顯示所述第二體積渲染。
[0072]示例9:根據示例1-8任一項所述的系統(tǒng)，其中所述處理器被配置成通過如下步驟而根據所述第一傳輸函數和所述第二傳輸函數的合成生成所述第一體積渲染:將所述第二傳輸函數的多個參數調節(jié)為第一多個參數值，每個參數值都相應于所述多個參數中的一個，從而更接近地近似于根據所述第一傳輸函數生成的體積渲染，其中基于所述第二傳輸函數，以所述第一多個參數值生成所述第一體積渲染。
[0073]示例10:根據示例1-9任一項所述的系統(tǒng)，其中所述用戶輸入致動器進一步可在第四范圍上移動，并且其中所述處理器還被配置成在所述用戶輸入致動器位于所述第四范圍內時根據第三傳輸函數生成所述第一體積清染。
[0074]示例11:根據示例1-10任一項所述的系統(tǒng)，其中所述處理器還被配置成在顯示所述第一體積渲染的同時通過所述用戶輸入致動器接收用戶輸入，所述用戶輸入包括所述用戶輸入致動器的移動。
[0075]示例12:根據示例1-11任一項所述的系統(tǒng)，其中所述第二范圍比所述第一范圍和所述第三范圍每個都大。
[0076]示例13:—種顯示體積渲染的方法，包括通過用戶輸入致動器而接收用戶輸入，所述用戶輸入致動器可在第一范圍、第二范圍和第三范圍上移動，第二范圍位于所述第一范圍和所述第三范圍之間，響應于所述用戶輸入確定所述用戶輸入致動器的位置，在所述用戶輸入致動器位于所述第一范圍內時根據第一傳輸函數生成第一體積渲染，在所述用戶輸入致動器位于所述第三范圍內時根據第二傳輸函數生成所述第一體積渲染，當所述用戶輸入致動器位于所述第二范圍內時根據所述第一傳輸函數和所述第二傳輸函數的合成生成所述第一體積渲染，并且在顯示器上顯示所述第一體積渲染。
[0077]示例14:根據示例13所述的方法，其中確定所述用戶輸入致動器的位置包括確定所述用戶輸入致動器是否位于所述用戶輸入致動器的所述第二范圍的第一或者第二位置中。
[0078]示例15:根據示例14所述的方法，其中根據所述第一傳輸函數和所述第二傳輸函數的合成生成所述第一體積渲染包括確定所述用戶輸入致動器在所述第二范圍內的位置，和基于所述用戶輸入致動器在所述第二范圍內的位置而調節(jié)合成度。
[0079]示例16:根據示例15所述的方法，其中調節(jié)所述合成度包括在所述用戶輸入致動器被定位為更靠近所述第一范圍但是處于所述第二范圍內時主要基于所述第一傳輸函數生成所述第一體積清染。
[0080]示例17:根據示例15和16所述的方法，其中根據所述第一傳輸函數和所述第二傳輸函數的合成生成所述第一體積渲染包括根據所述第一傳輸函數生成第二體積渲染，根據所述第二傳輸函數生成第三體積渲染，將所述第二體積渲染的不透明度設置為第一值并且將所述第三體積渲染的不透明度設置為第二值，其中基于所述用戶輸入致動器的位置，相對于所述第三體積渲染的不透明度設置所述第二體積渲染的不透明度，并且將具有所述第一不透明度值的所述第二體積渲染重疊到具有所述第二不透明度值的所述第三體積渲染上，以形成所述第一體積渲染。
[0081]示例18:根據示例13-17任一項所述的方法，其中根據所述第一傳輸函數和所述第二傳輸函數的合成生成所述第一體積渲染包括將所述第一傳輸函數的參數調節(jié)為第一參數值，以更接近地近似于所述第二傳輸函數，并且基于所述第一傳輸函數，以所述第一參數值生成所述第一體積渲染。
[0082]示例19:根據示例13-18任一項所述的方法，還包括接收指示所述用戶輸入致動器的移動的第二用戶輸入，在所述用戶輸入致動器移動后確定所述用戶輸入致動器的第二位置，基于所述用戶輸入致動器的所述第二位置生成第二體積渲染，并且在所述顯示器上顯示所述第二體積渲染。
[0083]示例20:根據示例13-19任一項所述的方法，其中根據所述第一傳輸函數和所述第二傳輸函數的合成生成所述第一體積渲染包括:將所述第二傳輸函數的參數調節(jié)為第一參數值，以更接近地近似于所述第一傳輸函數，并且基于所述第二傳輸函數，以所述第一參數值生成所述第一體積渲染。
[0084]示例21:根據示例13-20任一項所述的方法，其中所述用戶輸入致動器也可在第四范圍上移動，并且進一步包括當所述用戶輸入致動器位于所述第四范圍內時基于第三傳輸函數生成所述第一體積渲染。
[0085]示例22:根據示例13-21任一項所述的方法，其中接收用戶輸入包括在顯示所述第一體積渲染的同時經由所述用戶輸入致動器接收用戶輸入。
[0086]因而，本發(fā)明提供一種允許用戶基于兩個傳輸函數的合成易于生成體積渲染的可視化系統(tǒng)，等等。在下文權利要求中提出本發(fā)明的各種特征和優(yōu)點。
【主權項】
1.一種用于顯示體積渲染的可視化系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括 顯示器； 可在第一范圍、第二范圍和第三范圍上移動的用戶輸入致動器，所述第二范圍位于所述第一范圍和所述第三范圍之間；和 耦合至所述用戶輸入致動器和所述顯示器的處理器，所述處理器被配置成: 在所述用戶輸入致動器位于所述第一范圍內時根據第一傳輸函數生成第一體積渲染，在所述用戶輸入致動器位于所述第三范圍內時根據第二傳輸函數生成所述第一體積渲染，所述第二傳輸函數與所述第一傳輸函數不同， 在所述用戶輸入致動器位于所述第二范圍內時根據所述第一傳輸函數和所述第二傳輸函數的合成生成所述第一體積渲染，并且在所述顯示器上顯示所述第一體積渲染。2.根據權利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述顯示器包括圖形用戶界面，其中所述用戶輸入致動器包括在所述圖形用戶界面上顯示的虛擬線性致動器，并且其中所述處理器還被配置成: 接收包括所述虛擬線性致動器的線性平移的用戶輸入； 基于所述線性平移確定所述虛擬線性致動器的位置;并且 基于所述虛擬線性致動器的所述確定的位置確定所述用戶輸入致動器是否位于所述第一范圍、所述第二范圍或者所述第三范圍內。3.根據權利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述用戶輸入致動器包括用戶輸入裝置，并且其中所述處理器被配置成接收包括與所述用戶輸入裝置的物理用戶互動的用戶輸入。4.根據權利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述第二范圍包括第一位置和第二位置，并且其中所述處理器被配置成: 確定所述用戶輸入致動器在所述第二范圍內的位置;并且 基于所述用戶輸入致動器在所述第二范圍內的位置調節(jié)所述第一和第二傳輸函數的合成度。5.根據權利要求4所述的系統(tǒng)，其中當所述用戶輸入致動器被定位為更靠近所述第一范圍但是處于所述第二范圍內時，主要基于所述第一傳輸函數生成所述第一體積渲染。6.根據權利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述處理器被配置成通過如下步驟而根據所述第一傳輸函數和所述第二傳輸函數的合成生成所述第一體積渲染: 根據所述第一傳輸函數生成第二體積渲染； 根據所述第二傳輸函數生成第三體積渲染； 將所述第二體積渲染的不透明度設置為第一值并且將所述第三體積渲染的不透明度設置為第二值，其中基于所述用戶輸入致動器的位置，相對于所述第三體積渲染的不透明度設置所述第二體積渲染的不透明度;并且 將具有所述第一不透明度值的所述第二體積渲染重疊到具有所述第二不透明度值的所述第三體積渲染上，以形成所述第一體積渲染。7.根據權利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述處理器被配置成通過如下步驟而根據所述第一傳輸函數和所述第二傳輸函數的合成生成所述第一體積渲染:將所述第一傳輸函數的多個參數調節(jié)為第一多個參數值，每個參數值都相應于所述多個參數中的一個，從而更接近地近似于根據所述第二傳輸函數生成的體積渲染，其中根據所述第一傳輸函數，以所述第一多個參數值生成所述第一體積渲染。8.根據權利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述處理器還被配置成: 接收指示所述用戶輸入致動器的移動的用戶輸入； 確定所述用戶輸入致動器移動后的所述用戶輸入致動器的位置； 基于所述用戶輸入致動器的位置生成第二體積渲染;并且 在所述顯示器上顯示所述第二體積渲染。9.根據權利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述處理器被配置成通過如下步驟而根據所述第一傳輸函數和所述第二傳輸函數的合成生成所述第一體積渲染:將所述第二傳輸函數的多個參數調節(jié)為第一多個參數值，每個參數值都相應于所述多個參數中的一個，從而更接近地近似于根據所述第一傳輸函數生成的體積渲染，其中基于所述第二傳輸函數，以所述第一多個參數值生成所述第一體積渲染。10.根據權利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述用戶輸入致動器進一步可在第四范圍上移動，并且其中所述處理器還被配置成在所述用戶輸入致動器位于所述第四范圍內時根據第三傳輸函數生成所述第一體積渲染。11.根據權利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述處理器還被配置成在顯示所述第一體積渲染的同時通過所述用戶輸入致動器接收用戶輸入，所述用戶輸入包括所述用戶輸入致動器的移動。12.根據權利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述第二范圍比所述第一范圍和所述第三范圍每個都大。13.一種顯不體積清染的方法，包括: 通過用戶輸入致動器而接收用戶輸入，所述用戶輸入致動器可在第一范圍、第二范圍和第三范圍上移動，所述第二范圍位于所述第一范圍和所述第二范圍之間； 響應于所述用戶輸入確定所述用戶輸入致動器的位置； 在所述用戶輸入致動器位于所述第一范圍內時根據第一傳輸函數生成第一體積渲染； 在所述用戶輸入致動器位于所述第三范圍內時根據第二傳輸函數生成所述第一體積渲染； 當所述用戶輸入致動器位于所述第二范圍內時根據所述第一傳輸函數和所述第二傳輸函數的合成生成所述第一體積渲染;并且 在顯示器上顯示所述第一體積渲染。14.根據權利要求13所述的方法，其中確定所述用戶輸入致動器的位置包括確定所述用戶輸入致動器是否位于所述用戶輸入致動器的所述第二范圍的第一或者第二位置中。15.根據權利要求14所述的方法，其中根據所述第一傳輸函數和所述第二傳輸函數的合成生成所述第一體積渲染包括確定所述用戶輸入致動器在所述第二范圍內的位置，和基于所述用戶輸入致動器在所述第二范圍內的位置而調節(jié)合成度。16.根據權利要求15所述的方法，其中調節(jié)所述合成度包括在所述用戶輸入致動器被定位為更靠近所述第一范圍但是處于所述第二范圍內時主要基于所述第一傳輸函數生成所述第一體積渲染。17.根據權利要求15所述的方法，其中根據所述第一傳輸函數和所述第二傳輸函數的合成生成所述第一體積渲染包括: 根據所述第一傳輸函數生成第二體積渲染； 根據所述第二傳輸函數生成第三體積渲染； 將所述第二體積渲染的不透明度設置為第一值并且將所述第三體積渲染的不透明度設置為第二值，其中基于所述用戶輸入致動器的位置，相對于所述第三體積渲染的不透明度設置所述第二體積渲染的不透明度;并且 將具有所述第一不透明度值的所述第二體積渲染重疊到具有所述第二不透明度值的所述第三體積渲染上，以形成所述第一體積渲染。18.根據權利要求13所述的方法，其中根據所述第一傳輸函數和所述第二傳輸函數的合成生成所述第一體積渲染包括將所述第一傳輸函數的參數調節(jié)為第一參數值，以更接近地近似于所述第二傳輸函數，并且基于所述第一傳輸函數，以所述第一參數值生成所述第一體積清染。19.根據權利要求13所述的方法，還包括: 接收指示所述用戶輸入致動器的移動的第二用戶輸入； 在所述用戶輸入致動器移動后確定所述用戶輸入致動器的第二位置； 基于所述用戶輸入致動器的所述第二位置生成第二體積渲染;并且 在所述顯示器上顯示所述第二體積渲染。20.根據權利要求13所述的方法，其中根據所述第一傳輸函數和所述第二傳輸函數的合成生成所述第一體積渲染包括將所述第二傳輸函數的參數調節(jié)為第一參數值，以更接近地近似于所述第一傳輸函數，并且基于所述第二傳輸函數，以所述第一參數值生成所述第一體積清染。21.根據權利要求13所述的方法，其中所述用戶輸入致動器也可在第四范圍上移動，并且進一步包括當所述用戶輸入致動器位于所述第四范圍內時基于第三傳輸函數生成所述第一體積清染。22.根據權利要求13所述的方法，其中接收用戶輸入包括在顯示所述第一體積渲染的同時經由所述用戶輸入致動器接收用戶輸入。
【文檔編號】G06T15/08GK106055188SQ201610204899
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年4月5日 公開號201610204899.8, CN 106055188 A, CN 106055188A, CN 201610204899, CN-A-106055188, CN106055188 A, CN106055188A, CN201610204899, CN201610204899.8
【發(fā)明人】戴維·阿爾伯特·謝伯克, 邁克爾·約瑟夫·帕爾瑪, 喬治·約翰·可可
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