管腔圖像展開繪制方法及裝置制造方法及圖紙

本申請提供一種管腔圖像展開繪制方法及裝置，該方法包括：從三維管腔圖像中提取管腔的中心線，對中心線進行采樣獲得視點；針對管腔內的每一個視點，建立球形投影面，其中，球形投影面上點對應管腔內壁上點；根據預設的球形投影面上點與二維投影面上點的對應關系，確定二維投影面上點與管腔內壁上點的對應關系；根據二維投影面上點與管腔內壁上點的對應關系，對二維投影面進行圖像繪制得到三維管腔圖像的二維展開圖像。本申請可以將三維管腔圖像展開成二維平面圖像進行繪制，展開繪制的二維管腔圖像可以包括虛擬漫游位置的360度的信息，更直觀地顯示當前位置沿管腔前后兩個方向的內腔信息，圖像信息連續，形變小，方便醫生觀察和診斷。

【技術實現步驟摘要】

本申請涉及醫學影像
，特別涉及一種管腔圖像展開繪制方法及裝置。
技術介紹
隨著 CT (Computer Tomography，計算機斷層造影）、MRI (Magnetic-Resonance Imaging，核磁共振成像）、PET (Positron Emission Computer Tomography，正電子發射型 計算機斷層掃描）等醫療成像設備的出現，及計算機圖形學、數字圖像處理技術、科學可視 化技術、虛擬現實技術等現代信息技術的發展，虛擬內窺鏡技術作為一種非介入式的檢查 方式，應用越來越廣泛。虛擬內窺鏡技術是通過CT、MRI、PET等醫學成像設備獲取人體的二 維切片數據，借助數字圖像處理、科學可視化、虛擬現實等技術對采集到的數據進行處理， 生成人體各個管腔如結腸、血管、氣管、食道等的三維圖像，模擬傳統醫學內窺鏡對患者進 行內窺檢查。 然而，虛擬內窺鏡技術生成的三維管腔圖像，不便于醫生觀察和診斷，因此提出一 種直觀有效地顯示管腔的方法，成為業內技術人員亟待解決的問題。
技術實現思路
為了解決上述問題，本申請提供一種管腔圖像展開繪制方法及裝置。 具體地，本申請是通過如下技術方案實現的： 本申請提出的一種管腔圖像展開繪制方法，所述方法包括： 從三維管腔圖像中提取管腔的中心線，對所述中心線進行采樣獲得視點； 針對管腔內的每一個視點，建立球形投影面，其中，球形投影面上點對應管腔內壁 上點； 根據預設的球形投影面上點與二維投影面上點的對應關系，確定二維投影面上點 與管腔內壁上點的對應關系； 根據二維投影面上點與管腔內壁上點的對應關系，對二維投影面進行圖像繪制得 到三維管腔圖像的二維展開圖像。 根據本申請提出的一種【具體實施方式】中，所述建立球形投影面，包括： 計算視點的視線方向，并建立該視點的局部坐標系，其中，所述局部坐標系的Z軸 方向為該視點的視線方向； 在局部坐標系下建立以視點為球心，R為半徑的球形投影面，其中，R為預設的半 徑值，且小于等于所述管腔內壁的半徑。 根據本申請提出的一種【具體實施方式】中，所述計算視點的視線方向，并建立該視 點的局部坐標系，包括： 根據中心線上當前視點的前后采樣點位置計算當前視點的視線方向； 根據前一采樣點與當前視點的連線及前一采樣點的局部坐標系，計算當前視點的 局部坐標系的X、Y軸方向。 根據本申請提出的一種【具體實施方式】中，所述球形投影面上點與二維投影面上點 的對應關系，包括： 球形投影面上點的三維向量與二維投影面上點的二維坐標的對應關系，其中，球 形投影面上點的三維向量為球形投影面上點與球心所構成的向量； 所述球形投影面上點對應管腔內壁上點，包括： 球形投影面上點的三維向量對應該向量的方向所指向的管腔內壁位置處的點。 根據本申請提出的一種【具體實施方式】中，采用下述任一方式，對二維投影面進行 圖像繪制得到三維管腔圖像的二維展開圖像： 三維容積重建、最大密度投影或三維表面重建，對二維投影面進行圖像繪制得到 三維管腔圖像的二維展開圖像。 本申請提出的一種管腔圖像展開繪制裝置，所述裝置包括： 視點采集單元，用于從三維管腔圖像中提取管腔的中心線，對所述中心線進行采 樣獲得視點； 球形投影面建立單元，用于針對管腔內的每一個視點，建立球形投影面，其中，球 形投影面上點對應管腔內壁上點； 對應關系確定單元，用于根據預設的球形投影面上點與二維投影面上點的對應關 系，確定二維投影面上點與管腔內壁上點的對應關系； 展開圖繪制單元，用于根據二維投影面上點與管腔內壁上點的對應關系，對二維 投影面進行圖像繪制得到三維管腔圖像的二維展開圖像。 根據本申請提出的一種【具體實施方式】中，所述球形投影面建立單元，包括： 局部坐標系建立子單元，用于計算視點的視線方向，并建立該視點的局部坐標系， 其中，所述局部坐標系的Z軸方向為該視點的視線方向； 球形投影面建立子單元，用于在局部坐標系下建立以視點為球心，R為半徑的球形 投影面，其中，R為預設的半徑值，且小于等于所述管腔內壁的半徑。 根據本申請提出的一種【具體實施方式】中，所述局部坐標系建立子單元，包括： 視線方向計算模塊，用于根據中心線上當前視點的前后采樣點位置計算當前視點 的視線方向； 坐標軸方向計算模塊，用于根據前一采樣點與當前視點的連線及前一采樣點的局 部坐標系，計算當前視點的局部坐標系的X、Y軸方向。 根據本申請提出的一種【具體實施方式】中，所述球形投影面上點與二維投影面上點 的對應關系，包括： 球形投影面上點的三維向量與二維投影面上點的二維坐標的對應關系，其中，球 形投影面上點的三維向量為球形投影面上點與球心所構成的向量； 所述球形投影面上點對應管腔內壁上點，包括： 球形投影面上點的三維向量對應該向量的方向所指向的管腔內壁位置處的點。 根據本申請提出的一種【具體實施方式】中，所述展開圖繪制單元，包括： 展開圖繪制子單元，用于采用三維容積重建、最大密度投影或三維表面重建中的 任一方式，對二維投影面進行圖像繪制得到三維管腔圖像的二維展開圖像。 本申請實施例可以將三維管腔圖像展開成二維平面圖像進行繪制，展開繪制的二 維管腔圖像可以包括虛擬漫游位置的360度的信息，更直觀地顯示當前位置沿管腔前后兩 個方向的內腔信息，圖像信息連續，形變小，方便醫生觀察和診斷。【附圖說明】 圖I (a)是本申請一示例性實施例示出的一種管腔圖像展開繪制方法的流程圖； 圖I (b)是本申請一示例性實施例示出的圖I (a)中步驟102的一種實施方式的流 程圖； 圖2是本申請一示例性實施例示出的管腔與球形投影面之間關系的示例圖； 圖3是本申請一示例性實施例示出的球形投影面的一種示例圖； 圖4是本申請一示例性實施例示出的球形投影面上點與管腔內壁上點的對應關 系的不例圖； 圖5(a)是本申請一示例性實施例示出的球形投影面的另一種示例圖； 圖5(b)是本申請一示例性實施例示出的與圖5(a)所示球形投影面對應的球面區 域的示例圖； 圖5(c)是本申請一示例性實施例示出的與圖5(a)所示球形投影面對應的平面展 開圖的示例圖； 圖5(d)是本申請一示例性實施例示出的正常的結腸展開圖的示例圖； 圖5(e)是本申請一示例性實施例示出的帶息肉的結腸展開圖的當前第1頁1 2 3 4 本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種管腔圖像展開繪制方法，其特征在于，所述方法包括：從三維管腔圖像中提取管腔的中心線，對所述中心線進行采樣獲得視點；針對管腔內的每一個視點，建立球形投影面，其中，球形投影面上點對應管腔內壁上點；根據預設的球形投影面上點與二維投影面上點的對應關系，確定二維投影面上點與管腔內壁上點的對應關系；根據二維投影面上點與管腔內壁上點的對應關系，對二維投影面進行圖像繪制得到三維管腔圖像的二維展開圖像。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：李丙生，何薇，
申請(專利權)人：沈陽東軟醫療系統有限公司，
類型：發明
國別省市：遼寧;21