具有立體視覺(jué)顯示的醫(yī)學(xué)影像工作站制造技術(shù)

本實(shí)用新型專利技術(shù)公開了一種具有立體視覺(jué)顯示的醫(yī)學(xué)影像工作站，該系統(tǒng)包括輸入設(shè)備，能夠進(jìn)行立體視覺(jué)顯示的顯示設(shè)備，以及用于實(shí)現(xiàn)3D交互、2D顯示與立體視覺(jué)顯示聯(lián)動(dòng)的計(jì)算機(jī)；所述顯示設(shè)備為3D顯示屏，或者為2D顯示屏和3D顯示屏；所述顯示設(shè)備和輸入設(shè)備均通過(guò)接口與計(jì)算機(jī)連接。計(jì)算機(jī)內(nèi)包括一般醫(yī)學(xué)影像工作站所具備的功能模塊，以及立體視覺(jué)顯示模塊、3D交互模塊、2D顯示與立體視覺(jué)顯示聯(lián)動(dòng)模塊。本實(shí)用新型專利技術(shù)可以彌補(bǔ)現(xiàn)有的醫(yī)學(xué)影像工作站在立體視覺(jué)顯示、3D交互、2D顯示與立體視覺(jué)顯示聯(lián)動(dòng)方面的不足，從而提高醫(yī)生的觀測(cè)效果和工作效率。（*該技術(shù)在2022年保護(hù)過(guò)期，可自由使用*）

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本技術(shù)屬于醫(yī)學(xué)影像設(shè)備領(lǐng)域，具體涉及一種基于立體視覺(jué)顯示的醫(yī)學(xué)影像工作站。
技術(shù)介紹
醫(yī)學(xué)影像工作站在臨床觀測(cè)、手術(shù)規(guī)劃、手術(shù)導(dǎo)航、手術(shù)治療、療效評(píng)估和醫(yī)學(xué)教育等方面都有重要應(yīng)用。現(xiàn)有的醫(yī)學(xué)影像工作站已經(jīng)能夠?qū)T、MRI等影像數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和顯示，用戶可以方便地瀏覽影像，可以通過(guò)各種選項(xiàng)來(lái)進(jìn)行功能選擇，應(yīng)用于不同部位或疾病，使醫(yī)生能準(zhǔn)確地進(jìn)行觀測(cè)和手術(shù)規(guī)劃，從而使得治療更加有效，同時(shí)也大大提高了醫(yī)生的工作效率。立體視覺(jué)顯示是將具有視覺(jué)差的兩幅影像分別顯示給用戶的左右兩眼，讓用戶通過(guò)左右兩眼看到這兩幅影像的差別，從而感覺(jué)到影像中的目標(biāo)與用戶之間的距離，即景深。立體視覺(jué)顯示的實(shí)現(xiàn)方法可以是讓為左右兩眼準(zhǔn)備的影像交替顯示，同時(shí)用戶戴上與影像交替顯示頻率同步的快門式眼鏡，使得左右眼交替地看到分別為它們各自準(zhǔn)備的影像，產(chǎn)生立體視覺(jué)效果；也可以是在顯示屏之前加上棱柱光柵，通過(guò)棱柱光柵的折射，讓為左右兩眼準(zhǔn)備的影像分別進(jìn)入左右兩眼中，產(chǎn)生立體視覺(jué)效果。現(xiàn)有的醫(yī)學(xué)影像工作站在需要顯示3D效果時(shí)，一般是在2D顯示器上通過(guò)渲染方法模擬3D效果，這種顯示技術(shù)缺乏景深信息，本質(zhì)上顯示的只是3D物體在2D顯示器平面上的投影，與具有景深信息的立體視覺(jué)顯示帶給人們的視覺(jué)信息相比，仍然有本質(zhì)區(qū)別。一些病灶區(qū)域在二維平面上無(wú)論從哪個(gè)角度觀察都很難呈現(xiàn)出病灶特征，然而從具備景深信息的立體視覺(jué)影像上觀察，病灶特征就非常明顯。此外，目前尚未見(jiàn)到有關(guān)于3D交互技術(shù)在醫(yī)學(xué)影像工作站中應(yīng)用的報(bào)道。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本技術(shù)的目的在于提供一種具有立體視覺(jué)顯示的醫(yī)學(xué)影像工作站，以彌補(bǔ)現(xiàn)有的醫(yī)學(xué)影像工作站在立體視覺(jué)顯示、3D交互、2D顯示與立體視覺(jué)顯示聯(lián)動(dòng)方面的不足，從而提高工作效率。本技術(shù)提供的一種具有立體視覺(jué)顯示的醫(yī)學(xué)影像工作站，其特征在于，該系統(tǒng)包括輸入設(shè)備，能夠進(jìn)行立體視覺(jué)顯示的顯示設(shè)備，以及用于實(shí)現(xiàn)3D交互、2D顯示與立體視覺(jué)顯示聯(lián)動(dòng)的計(jì)算機(jī)；所述顯示設(shè)備為3D顯示屏，或者為2D顯示屏和3D顯示屏；所述顯示設(shè)備和輸入設(shè)備均通過(guò)接口與計(jì)算機(jī)連接。所述計(jì)算機(jī)內(nèi)包括一般醫(yī)學(xué)影像工作站所具備的功能模塊，以及立體視覺(jué)顯示模塊、3D交互模塊、2D顯示與立體視覺(jué)顯示聯(lián)動(dòng)模塊。立體視覺(jué)顯示模塊用于從CT或MRI等原始影像數(shù)據(jù)為左眼和右眼生成不同視角的影像，并在3D顯示屏上同時(shí)顯示出這些不同視角的影像，從而實(shí)現(xiàn)含景深信息的立體視覺(jué)顯示；3D交互模塊用于從輸入設(shè)備接收用戶輸入的含景深信息的操作指令，并在3D顯 示屏上實(shí)時(shí)、同步顯示出操作結(jié)果，以及保存和載入含景深信息的3D影像；2D顯示與立體視覺(jué)顯示聯(lián)動(dòng)模塊具有兩種工作模式(I)當(dāng)所述計(jì)算機(jī)主機(jī)上連 接有2D顯示屏?xí)r，2D顯示與立體視覺(jué)顯示聯(lián)動(dòng)模塊用于實(shí)現(xiàn)2D顯示屏和3D顯示屏顯示的 內(nèi)容同時(shí)相應(yīng)地更新，并且光標(biāo)能夠在2D顯示屏與3D顯示屏之間跨屏；(2)當(dāng)計(jì)算機(jī)主機(jī) 上未連接有2D顯示屏，2D顯示與立體視覺(jué)顯示聯(lián)動(dòng)模塊用于在3D顯示屏上實(shí)現(xiàn)2D顯示和 立體視覺(jué)顯示之間切換。本技術(shù)提供的醫(yī)學(xué)影像工作站在操作方法上，除包括普通醫(yī)學(xué)影像工作站具 備的操作方法外，還包括鼠標(biāo)控制光標(biāo)或鍵盤控制光標(biāo)實(shí)現(xiàn)深度參數(shù)的調(diào)整，光標(biāo)能夠從 2D顯示屏移動(dòng)到3D顯示屏,或者從3D顯示屏移動(dòng)到2D顯示屏，當(dāng)光標(biāo)移動(dòng)到3D顯示屏上 時(shí)，變成含景深信息的立體光標(biāo)，用戶能夠執(zhí)行含景深信息的操作指令，可以通過(guò)指定空間 中的3個(gè)不共線的點(diǎn)來(lái)決定剖面。本技術(shù)的技術(shù)效果3D顯示屏中的立體視覺(jué)影像呈現(xiàn)給用戶的視覺(jué)效果具 有很強(qiáng)的空間真實(shí)感；用戶可以通過(guò)鼠標(biāo)或者鍵盤調(diào)整3D顯示屏中光標(biāo)的深度，當(dāng)光標(biāo)所 處的深度位置不同，它呈現(xiàn)給用戶的外觀效果也不同；醫(yī)學(xué)影像中的一些病灶區(qū)域，從傳統(tǒng) 的二維的冠狀面、矢狀面、橫斷面上看，很難呈現(xiàn)病灶特征，而在本技術(shù)的立體視覺(jué)影 像中，這些病灶區(qū)域能夠呈現(xiàn)出立體感很強(qiáng)的病灶空間特征。附圖說(shuō)明圖1為本技術(shù)的一種實(shí)施例方案的硬件連接示意圖1_2D顯示屏，2-3D顯示 屏，3-主機(jī)，4-鼠標(biāo)，5-鍵盤，6-打印機(jī)，7-VGA接口，8-DVI接口，9-第一 USB接口，10-第 二 USB 接口，11-第三 USB 接口 ；圖2為實(shí)施例的工作流程圖；圖3為實(shí)施例的立體視覺(jué)顯示模塊實(shí)現(xiàn)流程圖；圖4為實(shí)施例的人機(jī)3D交互模塊實(shí)現(xiàn)流程圖；圖5為實(shí)施例的2D顯示與立體視覺(jué)顯示聯(lián)動(dòng)模塊實(shí)現(xiàn)流程圖。具體實(shí)施方式本技術(shù)實(shí)施例提供的醫(yī)學(xué)影像工作站包括一塊高分辨率2D顯示屏，一塊3D 顯示屏，一臺(tái)計(jì)算機(jī)，輸入設(shè)備(如包括一個(gè)鼠標(biāo)和一個(gè)鍵盤)。如果3D顯示屏的分辨率能 夠滿足醫(yī)學(xué)影像觀測(cè)的需要，也可以只用一塊3D顯示屏，而不用2D顯示屏。本技術(shù)實(shí)施例中，軟件支撐系統(tǒng)包括一般醫(yī)學(xué)影像工作站所具備的功能模塊 (如影像導(dǎo)入、影像顯示、窗寬窗位調(diào)整、測(cè)量、人機(jī)交互等基本功能)外，還包括立體視覺(jué) 顯示模塊、3D交互模塊、2D顯示與立體視覺(jué)顯示聯(lián)動(dòng)模塊。所述醫(yī)學(xué)影像工作站的立體視覺(jué)顯示模塊用于從CT或MRI等原始影像數(shù)據(jù)為左 眼和右眼生成不同視角的影像，并在3D顯示屏上同時(shí)顯示出這些不同視角的影像，從而實(shí) 現(xiàn)含景深信息的立體視覺(jué)顯示。所述立體視覺(jué)顯示模塊的具體實(shí)現(xiàn)方法是針對(duì)載入的原始影像數(shù)據(jù)設(shè)置窗寬 和窗位，并將原始影像數(shù)據(jù)線性映射為適合顯示器顯示的灰度值范圍；針對(duì)每個(gè)體素運(yùn)用傳輸函數(shù)將其灰度值映射成RGBA顔色值；利用光線投射算法(如參考文獻(xiàn)“ Engel K，Hadwiger M, Kniss J, et al. Real-timevolume graphics. 2006 :163 185”中具體描述的如何利用光線投射算法計(jì)算出光線從某一角度投射體數(shù)據(jù)得到的投影影像。本技術(shù)實(shí)施例利用該光線投射算法分別計(jì)算出從左眼視角和右眼視角投射體數(shù)據(jù)得到的兩幅投影影像，并將這兩幅影像同時(shí)顯示在3D顯示屏上。)由體數(shù)據(jù)分別計(jì)算出左眼和右眼看到的影像；將左眼和右眼看到的影像同時(shí)顯示在3D顯示屏上。所述醫(yī)學(xué)影像工作站的3D交互模塊用于從輸入設(shè)備接收用戶輸入的含景深信息的操作指令，并在3D顯示屏上實(shí)時(shí)、同步顯示出操作結(jié)果，以及保存和載入含景深信息的3D影像。所述3D交互模塊的具體實(shí)現(xiàn)方法是為光標(biāo)記錄三維坐標(biāo)參數(shù)，其中ー維為深度參數(shù)；當(dāng)光標(biāo)處于3D顯示屏?xí)r,通過(guò)鼠標(biāo)控制光標(biāo)或鍵盤控制光標(biāo)實(shí)現(xiàn)深度參數(shù)的調(diào)整；事先存儲(chǔ)不同景深位置上的具有一定視覺(jué)差的分別供左右眼使用的一組光標(biāo)影像，當(dāng)鼠標(biāo)移動(dòng)到3D顯示屏?xí)r，根據(jù)光標(biāo)深度參數(shù)調(diào)用并顯示相應(yīng)景深位置上的ー組具有一定視覺(jué)差的光標(biāo)影像，從而在立體視覺(jué)中獲得立體光標(biāo)；利用立體光標(biāo)對(duì)目標(biāo)影像進(jìn)行放大、縮小或旋轉(zhuǎn)時(shí)，則根據(jù)現(xiàn)有的立體視覺(jué)空間坐標(biāo)重新繪制具有立體視覺(jué)效果的3D影像和立體光標(biāo)；利用立體光標(biāo)依次取立體視覺(jué)空間中3個(gè)不共線的點(diǎn)，獲得ー個(gè)新視角的剖面。2D顯示與立體視覺(jué)顯示聯(lián)動(dòng)模塊在于本技術(shù)中，該模塊具有兩種工作模式，當(dāng)所述計(jì)算機(jī)主機(jī)上連接有2D顯示屏吋，2D顯示與立體視覺(jué)顯示聯(lián)動(dòng)模塊用于實(shí)現(xiàn)2D顯示屏和3D顯示屏顯示的內(nèi)容同時(shí)相應(yīng)地更新；并且光標(biāo)能夠在2D顯示屏與3D顯示屏之間跨屏；當(dāng)計(jì)算機(jī)主機(jī)上未連接有2D顯示屏，2D顯示與立體視覺(jué)顯示聯(lián)動(dòng)模塊用于在3D顯示屏上實(shí)現(xiàn)2D顯示和立體視覺(jué)顯示本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種具有立體視覺(jué)顯示的醫(yī)學(xué)影像工作站，其特征在于，該系統(tǒng)包括輸入設(shè)備，能夠進(jìn)行立體視覺(jué)顯示的顯示設(shè)備，以及用于實(shí)現(xiàn)3D交互、2D顯示與立體視覺(jué)顯示聯(lián)動(dòng)的計(jì)算機(jī)；所述顯示設(shè)備為3D顯示屏，或者為2D顯示屏和3D顯示屏；所述顯示設(shè)備和輸入設(shè)備均通過(guò)接口與計(jì)算機(jī)連接。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種具有立體視覺(jué)顯示的醫(yī)學(xué)影像工作站，其特征在于，該系統(tǒng)包括輸入設(shè)備，能夠進(jìn)行立體視覺(jué)顯示的顯示設(shè)備，以及用于實(shí)現(xiàn)3D交互、2D顯示與立體視覺(jué)顯示聯(lián)動(dòng)的計(jì)算機(jī)；所述顯示設(shè)備為3D顯示屏，或者為2D顯示屏和3D顯示屏；所述顯示設(shè)備和輸入設(shè)備均通過(guò)接口與計(jì)算機(jī)連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有立體視覺(jué)顯示的醫(yī)學(xué)影像工作站，其特征在于，計(jì)算機(jī)內(nèi)包括一般醫(yī)學(xué)影像工作站所具備的功能模塊，以及立體視覺(jué)顯示模塊、3D交互模塊、2D 顯示與立體視覺(jué)顯示聯(lián)動(dòng)模塊。3.根據(jù)權(quán)利要求1和2所述的具有立體視覺(jué)顯示的醫(yī)學(xué)影像工作站，其特征在于，立體視覺(jué)顯示模塊用于從CT或MRI等原始影像數(shù)據(jù)為左眼和右眼生成不同視角的影像，并在 3D顯示屏上同時(shí)顯示出這些不同視角的影像，從而實(shí)現(xiàn)含...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：宋恩民，金人超，劉宏，劉永川，林征，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：華中科技大學(xué)，
類型：實(shí)用新型
國(guó)別省市：