CN103608843B - 图像显示装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及用于显示图像的图像显示装置，所述图像如对象的三维医学图像。模板提供单元(3)基于所述对象的解剖特征并且还基于赋予给所述解剖特征的显著性值来提供定义用于显示所述图像的显示参数的模板，所述显著性值定义在确定所述显示参数时对相应解剖特征的考虑程度，并且解剖特征检测单元(4)检测所述图像中的几个解剖特征。显示参数确定单元(5)基于所检测到的解剖特征、所述模板以及赋予给所述解剖特征的所述显著性值来确定(例如)定义期望视图的显示参数，并且显示单元(8)根据所确定的显示参数(例如)通过显示所述期望视图来显示所述图像。这允许所述图像显示装置以由所述模板定义的期望的通常方式将所述图像示出在显示器上，即使在原始提供的图像中所述对象是以非通常方式被示出的。
Description
技术领域
本发明涉及用于显示对象的图像的图像显示装置、图像显示方法和图像显示计算机程序。本发明还涉及用于生成定义用于显示图像的显示参数的模板的模板生成装置、模板生成方法和模板生成计算机程序。
背景技术
在辐射疗法规划工作站中，对解剖结构的分割一般是通过载入(例如)规划计算机断层摄影(CT)数据集或规划磁共振(MR)数据集而得以执行的，其中能手动地或自动地在所载入的规划数据集中描绘所述解剖结构。一些辐射疗法规划工作站也实现了在冠状视图或矢状视图中观看规划图像，或者甚至实现了通过手动交互将体积图像重组为斜视图。这需要大量的用户交互，以寻找针对解剖结构的最佳视图。例如，所述规划数据集大体包括一叠图像片层，其中，用户一般浏览所述叠的图像片层以寻找感兴趣的解剖结构。此外，如果在生成所述规划数据集时，被示于所述规划数据集中的人是在以非通常的方式被定位的，那么所述用户则不得不执行对所述解剖结构的描绘并审查所述规划数据集，尤其是具有相应的非通常图像的辐射疗法规划和/或质量保证程序。
US 2010/100560 A1公开了一种数据处理装置和用于提供控制医学图像的显示的可视化参数的方法。所述数据处理装置包括映射部件。所述映射部件被布置为：接收对应于所述医学图像并且包括其内容描述的当前数据集；将所述当前数据集的所述内容描述与多个储存的数据集的内容描述相比较；从所述多个储存的数据集中选择出至少一个另外的数据集；检索对应于所述至少一个另外的数据集的储存的可视化参数；以及以将所检索的可视化参数准备为控制所述医学图像的所述显示的所述可视化参数。
EP 1884898 A2公开了一种用于放射学研究的临床表示的方法，包括：将可定制的规则集与对应于所述放射学研究的至少一部分的图像数据相关联；以及自动地绘制所述图像数据，以形成体积数据；以及用所述可定制的规则来自动地导航所述体积数据，以向用户呈现所导航的所述放射学研究的至少一部分。在一个实施例中，所述系统还包括从由所述用户的交互暂停所述体积数据的所述自动导航。在一个实施例中，所述图像数据的所述自动绘制是根据由所述用户的交互启动的。在一个实施例中，所述体积数据的所述自动导航是根据由所述用户的交互启动的。在一个实施例中，所述图像数据的所述自动绘制和所述体积数据的所述自动导航两者均是由所述用户的交互启动的。在一个实施例中，所述可定制的规则集包括以下中的至少一个：绘制规则和导航规则。
US 2009/316975 A1公开了一种构建导航表的方法，所述导航表将表示对象中的感兴趣区域的图像与参照系统相关，其中参照位置指示参照对象的已知解剖学标志，所述方法包括：提供针对以两个或更多个指示所述感兴趣区域的解剖学标志识别的两个或多个图像的参照位置，其中己知解剖学标志的参照位置对应于所识别的解剖学标志；以及通过插值确定针对剩余图像的参照位置。
发明内容
本发明的目标是提供用于显示对象的图像的图像显示装置、图像显示方法和图像显示计算机程序，其允许这样显示图像，使得便于审查图像。本发明另外的目标是提供用于生成定义用于显示图像的显示参数的模板的模板生成装置、模板生成方法和模板生成计算机程序，其中，所生成的模板能够由所述图像显示装置、所述图像显示方法和所述图像显示计算机程序使用。
在本发明的第一方面中，提供一种用于显示对象的图像的图像显示装置，其中，所述图像显示装置包括：
-图像提供单元，其用于提供所述对象的图像，
-模板提供单元，其用于基于所述对象的解剖特征并且还基于赋予给所述解剖特征的显著性值来提供定义用于显示图像的显示参数的模板，所述显著性值定义在确定所述显示参数时对相应解剖特征的考虑程度，
-解剖特征检测单元，其用于检测所述图像中的几个解剖特征，
-显示参数确定单元，其用于基于所检测的解剖特征、所述模板以及赋予给所述解剖特征的所述显著性值来确定显示参数，以及
-显示单元，其用于根据所确定的显示参数来显示所述图像。
由于所述显示单元根据显示参数显示图像，所述显示参数已基于在所提供的图像中检测的解剖特征并且基于定义用于基于所述对象的解剖特征来显示图像的显示参数的模板得以确定，因而所述图像能以由所述模板定义的期望的通常方式在所述显示器上示出，即使在原始提供的图像中所述对象是以非通常方式被示出的。此外，同样如果所提供的图像以通常、正常方式示出所述对象，则能在该图像中检测解剖特征，并且能基于所述模板和所检测的解剖特征，以由所述模板定义的期望方式显示所述图像。例如，如果所提供的图像为三维图像数据集，如三维CT图像数据集或三维MR图像数据集，则所述模板能定义，显示所述三维图像数据集的特定数量和种类的不同视图，这些视图以特定取向和特定位置示出特定解剖结构(即解剖特征)，其中，所述显示参数能基于在所提供的三维图像数据集中检测的解剖特征得以确定，从而使得所述显示单元显示特定视图，其中在相应视图中，所述解剖结构处于它们的特定取向和位置。因此，所述图像显示装置允许以由所述模板定义的期望方式显示所提供的图像，从而可以便于由(例如)放射科医师审查所提供的图像。由于所述图像显示装置允许以由所述模板定义的期望方式来显示所提供的图像，因而也可以便于由用户基于所显示的图像执行操作，如由所述用户执行的分割操作，以及放射治疗规划操作。
所述图像提供单元可以适于提供所述对象的二维图像或三维图像数据集。所述三维图像数据集可以是，例如，CT图像数据集、MR图像数据集、超声图像数据集、核图像数据集(如正电子发射断层摄影(PET)图像数据集或单光子发射计算机断层摄影(SPECT)图像数据集)。
所述对象优选为生物，如人或动物。然而，所述对象也可以为技术对象并且所述图像显示装置也可以适于被用于，例如行李检查。
所述图像提供单元可以为所述图像已被储存于其中的储存单元和/或用于经由有线或无线数据连接接收所述图像并且用于提供所接收的图像的图像接收单元。此外，所述图像提供单元也可以为图像生成单元，如CT系统、MR系统、超声成像系统、核成像系统，等等。因此，所述图像显示装置也可以被视为用于提供所述图像的图像生成单元与用于显示所生成的提供的图像的另外单元的组合。
所述显示单元可以适于根据所确定的显示参数显示整个图像。然而，优选地，所述显示单元适于根据所确定的显示参数(即根据所检测的解剖特征和所述模板)来显示某些期望视图，如所提供的三维图像数据集的冠状视图或矢状视图。所述解剖特征检测单元可以适于检测一个或几个解剖特征，并且所述显示参数确定单元可以适于确定一个或几个显示参数。所提供的三维图像数据集的视图可以为所提供的三维图像数据集的片层图像，其可以被旋转、缩放和/或平移。
优选的是，所述模板提供单元适于提供定义以下显示参数中的至少一个的模板：如果所述图像为体积图像，则为要被显示的至少一个视图；水平；窗口；对比度；解剖结构相对于所显示的图像的位置；解剖结构相对于所显示的图像的取向。例如，所述显示参数可以定义要被显示的一个或几个视图，如冠状视图、矢状视图、斜视图等，并且所述显示参数可以进一步定义，例如解剖结构在相应视图内的位置和/或取向。每个视图的水平、窗口、对比度和/或其他观察参数也可以由所述显示参数定义。尤其地，所述图像可以为体积规划CT数据集或体积规划MR数据集，其中，出于规划的目的(尤其是用于辐射治疗规划)应显示所述规划数据集的不同视图。可以通过由所述模板提供的所述显示参数来定义以哪些观察参数显示所述规划数据集的哪些视图。
还优选的是，所述模板提供单元适于基于解剖特征并且进一步基于涉及所述图像的所述显示的任务，来提供定义用于显示所述图像的显示参数的模板，其中，所述图像显示装置还包括用于提供任务的任务提供单元，并且其中，所述显示参数确定单元适于基于所述模板、所检测的解剖参数和所述提供的任务来确定显示参数。因此，针对不同任务可以提供不同的模板，所述模板取决于相应的解剖任务来定义所述显示参数。所述任务提供单元可以是，例如，用于允许用户输入期望的任务的输入单元。所述任务提供单元也可以适于从所述图像(尤其是从表示所述图像的图像文件的头信息)检索所述任务。例如，任务可以为在由所述图像提供单元提供的三维图像数据集中审查前列腺。所述模板可以定义，所述前列腺应被显示在所提供的三维图像数据集的视图的中心。所述解剖特征检测单元因此可以在所提供的三维图像数据集中检测所述前列腺，并且定义所检测的前列前的显示参数被显示在由所述显示参数确定单元确定的所提供的图像的视图的中心，其中，所述显示单元根据所确定的显示参数，显示具有居中的前列腺的所述视图。
在优选的实施例中，所述图像被提供为包含头信息的图像文件，其中，所述模板提供单元适于基于解剖特征并且进一步基于所述头信息，提供定义用于显示所述图像的显示参数的模板，并且其中，所述显示参数确定单元适于基于所述模板、所检测的解剖特征以及所述头信息来确定显示参数。例如，所述头信息可以提供有关成像模态、年龄、性别、预期疾病等等的信息，其中，所述模板可以基于该头信息提供显示参数。
根据本发明，所述模板提供单元适于基于解剖特征并且进一步基于赋予给所述解剖特征的显著性值来提供定义用于显示所述图像的显示参数的模板，所述显著性值定义在确定所述显示参数时对相应解剖特征的考虑程度；所述解剖特征检测单元适于检测几种解剖特征；并且所述显示参数确定单元适于基于所述模板、所检测的解剖特征以及赋予给所述解剖特征的所述显著性值来确定显示参数。尤其地，所述图像提供单元可以适于提供三维图像数据集作为所述对象的所述图像；所述模板提供单元可以适于基于所述对象的所述解剖特征并且基于赋予给所述解剖特征的显著性值来提供模板，所述模板定义显示参数，所述显示参数定义所述三维图像数据集的视图以及解剖特征在所定义的视图内的位置；所述解剖特征检测单元可以适于检测所述三维图像数据集内的所述解剖特征；并且所述显示参数确定单元可以适于基于所检测的解剖特征、赋予给所述解剖特征的所述显著性值以及所述模板来确定显示参数，所述显示参数定义所述三维图像数据集的视图以及所检测的解剖特征在所述视图内的位置，其中，所述显示参数确定单元可以适于根据定义相应考虑程度的相应的被赋予的显著性值来考虑所检测的解剖特征。例如，所述显示参数确定单元可以适于确定显示参数，即在该范例中，所述显示参数确定单元可以生成视图，使得一个项(term)得以最小化，该项取决于所述解剖特征在所生成的视图中的当前位置与由所述模板定义的相应位置的偏差，并且其考虑所述相应解剖特征的所述显著性值，其中如果所述偏差减小，则所述项减小。特别是，所述项可以取决于所述解剖特征在所生成的视图中的所述当前位置与由所述模板定义的相应位置之间的加权方差或加权绝对差，其中，所述权重可以取决于，尤其可以是，相应的显著性值。
进一步优选的是，所述解剖特征检测单元适于将分割程序应用到所述图像，用于检测所述图像中的解剖特征。尤其地，所述解剖特征检测单元适于将解剖图集与所述图像配准，用于分割所述图像。这允许以相对简单的方式可靠地确定所述解剖特征。
在优选的实施例中，所述解剖特征检测单元适于检测几个图像中的解剖特征，其中，所述图像显示装置还包括输入单元以及期望显示参数储存单元，所述输入单元用于允许用户输入定义所述图像的所述显示的期望显示参数，所述期望显示参数储存单元用于储存针对所述几个图像的所述期望显示参数，从而可以针对几个图像提供对应的几个显示参数，并且其中，所述模板提供单元适于根据几个所储存的期望显示参数以及在所述对应的几个图像中检测到的所述解剖特征来生成模板。因此，可以观察到用户(如放射科医师)一般想要如何看到所提供的图像，即可以观察到，例如用户偏好三维图像数据集的哪些视图，其中基于所述观察和在所提供的图像中的所述解剖特征，可以生成一个或几个模板。优选地，可以考虑可以由任务提供单元提供的(尤其是可由所述用户输入的)相应任务和/或另外的信息(如包含相应的所提供的图像的文件的头信息)，用于生成相应的模板。模板因此可以通过训练得以生成，从而在所述训练阶段已完成之后，通过根据所生成的训练模板显示所述图像，按照所述用户所期望的显示未来提供的图像。
在本发明的另外一方面中，提供一种模板生成装置，用于生成定义用于显示图像的显示参数的模板，其中，所述模板生成装置包括：
-图像提供单元，其用于提供所述对象的几个图像，
-解剖特征检测单元，其用于检测所述图像中的解剖特征，
-输入单元，其用于允许用户输入定义所述图像的显示的期望显示参数，
-期望显示参数储存单元，其用于储存针对所述几个图像的所述期显示参数，
-模板生成单元，其用于根据所述几个储存的期望显示参数和在所述对应的几个图像中检测到的所述解剖特征来生成模板，所述模板基于解剖特征并且还基于赋予给所述解剖特征的显著性值来定义用于显示所述图像的显示参数，所述显著性值定义在通过使用所生成的模板确定所述显示参数时对相应解剖特征的考虑程度。
尤其地，所述图像提供单元可以适于提供几个三维图像数据集作为所述对象的图像，并且所述解剖特征检测单元可以适于在所提供的三维图像数据集中检测解剖特征。所述输入单元允许用于输入期望显示参数，其定义了每个所提供的三维图像数据集应被如何显示。优选地，所述期望显示参数至少定义期望视图(其可以为初始提供的视图(如初始提供的冠状视图或矢状视图)，并且其可以被所述用户旋转、缩放和/或平移)以及所检测的解剖特征在所述期望视图中的位置。针对在所述期望视图中所检测到的解剖特征中的每个解剖特征，确定平均位置和变差。相应解剖特征的平均位置为，例如算术平均值、几何平均值、中值或另一种平均值。所述平均位置定义了相同解剖特征在所述期望视图中的所述位置的平均，在所述期望视图中的这些位置已被所述用户针对不同的所提供的三维图像数据集定义。所述变差指示相应解剖特征在所述几个三维图像数据集的所述期望视图中的所述位置的变差。所述变差为，例如，标准偏差或中值偏差。根据每个解剖特征的所述变差，可以对相应解剖特征赋予显著性值，其中，所述变差越大，即相应解剖特征的所述位置在所述几个三维图像数据集的输入的期望视图中变化越大，所述显著性值越小。所生成的模板优选地包括输入的期望视图，由所确定的平均位置定义的所述解剖特征在所述期望视图内的所述位置，以及所述解剖特征的所述显著性值。
在本发明的另外一方面中，提供一种图像显示方法，用于显示对象的图像，其中所述图像显示方法包括：
-提供所述对象的图像，
-基于所述对象的解剖特征并且还基于赋予给所述解剖特征的显著性值来提供模板，所述模板定义用于显示图像的显示参数，所述显著性值定义在确定所述显示参数时对相应解剖特征的考虑程度，
-在所述图像中检测几个解剖特征，
-基于所检测的解剖特征、所述模板以及赋予给所述解剖特征的所述显著性值来确定显示参数，以及
-根据所确定的显示参数显示所述图像。
在本发明的另外一方面中，提供一种模板生成方法，其用于生成定义用于显示图像的显示参数的模板，其中，所述模板生成方法包括：
-提供所述对象的几个图像，
-在所述图像中检测解剖特征，
-允许用户输入定义所述图像的所述显示的期望显示参数，
-储存针对所述几个图像的所述期望显示参数，
-根据几个所储存的期望显示参数和在相应的几个图像中检测的所述解剖特征来生成模板，所述模板基于解剖特征并且还基于赋予给所述解剖特征的显著性值来定义用于显示所述图像的显示参数，所述显著性值定义在通过使用所生成的模板确定所述显示参数时对相应解剖特征的考虑程度。
在本发明的另外一方面中，提供一种用于显示对象的图像的图像显示计算机程序，所述图像显示计算机程序包括程序代码模块，当在控制如权利要求1所述的图像显示装置的计算机上运行所述图像显示计算机程序时，所述程序代码模块用于令所述图像显示装置执行如权利要求10所述的图像显示方法的步骤。
在本发明的另外一方面中，提供一种模板生成计算机程序，其用于生成定义用于显示图像成像的显示参数的模板，其中所述模板生成计算机程序包括程序代码模块，当在控制如权利要求9所述的模板生成装置的计算机上运行所述模板生成计算机程序时，所述程序代码模块用于令所述模板生成装置执行如权利要求12所述的模板生成方法的步骤。
应理解，权利要求1的所述图像显示装置、权利要求9的所述模板生成装置、权利要求10的所述图像显示方法、权利要求11所述的模板生成方法、权利要求12所述的图像显示计算机程序以及权利要求13所述的模板生成计算机程序具有相似和/或相同的优选实施例，尤其是，如在从属权利要求中所定义的。
应理解，本发明的优选实施例也可以为从属权利要求与相应独立权利要求的任意组合。
参考后文描述的实施例，本发明的这些以及其他方面将是显而易见的并将得以阐明。
附图说明
在附图中：
图1示意性和示范性地示出了用于显示对象的图像的图像显示装置的实施例，
图2示意性和示范性地示出了用于生成定义用于显示图像的显示参数的模板的模板生成装置的实施例，
图3示出的流程图示范性地图示用于显示对象的图像的图像显示方法的实施例，
图4示出的流程图示范性地图示了用于生成定义用于显示图像的显示参数的模板的模板生成方法的实施例，
图5示意性和示范性地示出了所提供的三维图像数据集的片层，以及
图6示意性和示范性地示出了所提供的三维图像数据集的几个视图。
具体实施方式
图1示意性和示范性地示出用于显示对象的图像的图像显示装置。图像显示装置1包括用于提供所述对象的图像的图像提供单元2。在该实施例中，所述对象为人并且图像提供单元2适于提供诸如三维CT图像数据集或三维MR图像数据集的三维图像数据集作为所述人的所述图像。图像提供单元2为储存单元，所述三维图像数据集已被储存于其中。在另一实施例中，图像提供单元2也可以为接受单元，用于经由有线或无线数据连接接收所述三维图像数据集，并且用于提供所接接收的三维图像数据集。所述图像提供单元也可以为图像生成单元，如CT成像系统、MR成像系统、核成像系统、超声成像系统，等等。
图像显示装置1还包括：模板提供单元3，其用于基于所述人的解剖特征提供定义用于显示所述三维图像数据集的显示参数的模板；解剖特征检测单元4，其用于在所提供的三维图像数据集中检测解剖特征；以及显示参数确定单元5，其用于基于所检测到的解剖特征和所述模板确定显示参数，其中，显示单元8根据所确定的显示参数，显示所提供的三维图像数据集，即所述三维图像数据集的视图。
模板提供单元3适于提供定义以下显示参数中的至少一个的模板：要被显示的至少一个视图；水平；窗口；对比度；解剖结构相对于所显示的图像的位置，在该实施例中即，解剖结构相对于所提供的三维图像数据集的视图的位置；解剖结构相对于所显示的图像的取向，在该实施例中即，相对于所提供的三维图像数据集的视图。
在该实施例中，所述显示参数定义应被显示的一个或几个视图(如冠状视图、矢状视图、斜视图等)以及解剖结构在相应视图内的位置和/或取向。
模板提供单元3适于基于解剖特征并且进一步基于涉及所述图像的所述显示的任务，提供定义用于显示所述图像的显示参数的模板，其中图，像显示装置1包括用于提供任务的任务提供单元7，并且其中，所述显示参数确定单元5适于基于所述模板、所检测到的解剖特征以及所提供的任务来确定显示参数。因此，针对不同的任务，可以提供不同的模板，所述模板取决于相应的解剖特征定义所述显示参数。在该实施例中，所述任务提供单元为用于允许用户输入期望任务的输入单元7。例如，可以提供图形用户界面，其允许用户通过使用输入单元7，从预定数目的任务选择任务。在另一实施例中，所述任务提供单元也可以适于从表示所提供的三维图像数据集的图像文件的头信息来检索相应任务。
例如，所述任务可以为针对辐射治疗规划审查人的前列腺。可以由放射科医师经由输入单元7输入该任务，或者可以从对应提供的三维图像数据集的所述头信息检索该任务。模板提供单元3可以然后提供对应的模板，所述模板定义(例如)所述前列腺应被显示在某个视图的中心，例如在所提供的三维图像数据集的冠状视图或矢状视图的中心。解剖特征检测单元4可以然后在所提供的三维图像数据集中检测所述前列腺，并且基于所述模板和所检测到的前列腺，显示参数确定单元5可以确定定义具有在所述某个视图的中心的所述前列腺的某个视图的显示参数，其中显示单元8可以根据所确定的显示参数示出具有居中的前列腺的该某个视图。
所提供的三维数据集优选被提供为包含头信息的图像文件，其中，模板提供单元3也可以适于基于所检测的解剖信息、所提供的任务以及所述头信息来提供所述模板。相应地，显示参数确定单元5可以适于基于所述模板、所检测的解剖信息和所述头信息来确定所述显示参数。例如，所述头信息可以提供有关成像模态、年龄、性别、预期的或存在的疾病等的信息，其中所述模板可以基于该头信息提供显示参数。这允许不仅取决于所检测到的解剖特征和期望的任务，还取决于由所述三维图像数据集提供的另外的信息，来影响显示所提供的三维图像数据集的种类。
解剖特征检测单元4适于将分割程序应用到所提供的三维图像数据集，用于在所述图像数据集中检测一个或几个解剖特征。特别是，解剖特征检测单元4适于将所述人的解剖图集与所述三维图像数据集配准，用于分割所述三维图像数据集。
输入单元7优选地还适于允许所述用户输入期望显示参数，所述期望显示参数定义所提供的三维图像数据集的所述显示，例如，用于输入所提供的三维图像数据集的期望视图。优选地，提供几个三维图像数据集，并且针对这些提供的三维图像数据集中的每个，用户可以输入定义所述图像的所述显示的期望显示参数。针对所提供的几个三维图像数据集的所输入的期望显示参数可以然后被储存在期望显示参数储存单元6中。解剖特征检测单元4可以适于在几个所提供的三维图像数据集中检测解剖参数，并且模板提供单元3可以适于根据几个所储存的期望显示参数和在相应的三维图像数据集中检测到的所述解剖特征来生成模板。因此，可以通过基于提供的三维图像数据集的训练来生成模板，针对所述三维图像数据集已由诸如放射科医师的用户定义了期望显示参数。
在该实施例中，图像显示装置1因此不仅适于显示所提供的三维图像数据集，还适于生成定义用于显示三维图像数据集的显示参数的模板。然而，在另一实施例中，所述图像显示装置也可以适于仅显示所提供的三维图像数据集，而不提供通过训练生成模板的功能，其中模板可以由单独的模板生成装置生成，所述模板生成装置用于生成定义用于显示图像的显示参数的模板，如在图2中示意性和示范性地示出的。
图2中所示的模板生成装置10包括图像提供单元2，其用于提供所述对象的图像，所述图像在该实施例中为如上所述的人的三维图像数据集。模板生成装置10还包括：输入单元7，其用于允许用户输入定义应如何显示图像的期望显示参数，即在该实施例中，定义所提供的三维图像数据集的至少一个视图；期望显示参数储存单元6，其用于储存针对几个三维图像数据集的期望显示参数；解剖特征检测单元4，其用于在所述几个三维图像数据集中检测解剖特征；以及模板生成单元9，其用于根据所述几个储存的强显示参数和在如上文所述的所述对应的三维图像数据集中检测到的所述解剖特征来生成模板。输入单元7、期望显示参数储存单元6以及解剖特征检测单元4类似于上文参考图1所描述的对应单元。模板生成装置10的显示单元8也对应于上文参考图1所描述的显示单元。显示单元8根据由所述用户通过使用输入单元7输入的所述期望显示参数来显示所述三维图像数据集的一个或几个视图。
在实施例中，模板生成单元9适于根据几个所储存的期望显示参数和在所述对应的几个图像中检测到的所述解剖特征来生成模板，所述模板基于解剖特征并且进一步基于赋予给所述解剖特征的显著性值来定义用于显示所述图像的显示参数，其中，所述显著性值定义在使用所生成的模板确定所述显示参数时对所述给自解剖特征的考虑程度。尤其地，图像提供单元2可以适于提供几个三维图像数据集作为所述对象的图像，并且解剖特征检测单元4可以适于在所提供的三维图像数据集中检测解剖特征。输入单元7允许所述用户输入期望显示参数，所述期望显示参数定义应如何显示每个提供的三维图像数据集。优选地，所述期望显示参数定义至少一个期望视图(其可以为初始提供的视图，如初始提供的冠状视图或矢状视图，并且其可以被所述用户旋转、缩放和/或平移)以及所检测到的解剖特征在所述期望视图中的位置。针对在所述期望视图中所检测的解剖特征中的每个解剖特征，确定平均位置和变差。相应解剖特征的所述平均位置为，例如算术平均值、几何平均值、中位值或另一种平均值。所述平均位置定义相同解剖特征在所述期望视图中的所述位置的平均，其已由所述用户针对不同提供的三维图像数据集定义。所述变差指示相应解剖特征在所述几个三维图像数据集的所述期望视图中的所述位置的变化。所述变差为，例如，标准偏差或中位偏差。取决于相应解剖特征的所述变差，可以对每个解剖特征赋予显著性值，其中所述变差越大(即相应解剖特征的所述位置在所述几个三维图像数据集的所述输入期望视图中变化越大)，所述显著性值越小。所生成的模板优选地包括所输入的期望视图、由所确定的平均位置定义的所述解剖特征在所述期望视图内的位置，以及所述解剖特征的所述显著性值。
相应地，模板提供单元3可以适于基于解剖特征并且进一步基于赋予给所述解剖特征的显著性值来提供定义用于显示所述图像的显示参数的模板；解剖特征检测单元4可以适于检测几个解剖特征；并且显示参数确定单元5可以适于基于所述模板、所检测到的解剖特征以及赋予给所述解剖特征的所述显著性值来确定显示参数。尤其地，图像提供单元2可以适于提供三维图像数据集作为所述对象的所述图像；模板提供单元3可以适于基于所述对象的所述解剖特征并且基于赋予给所述解剖特征的显著性值来提供模板，所述模板定义显示参数，所述显示参数定义所述三维图像数据集的视图以及解剖特征在所定义的视图内的位置；解剖特征检测单元4可以适于在所述三维图像数据集中检测所述解剖特征；并且显示参数确定单元5可以适于基于所检测到解剖特征、赋予给所检测到的解剖特征的所述显著性值以及所述模板，来确定显示参数，所述显示参数定义所述三维图像数据集的视图以及所检测到的解剖特征在所述视图内的位置，其中显示参数确定单元5可以适于根据定义相应考虑程度的相应的被赋予的显著性值，来考虑所检测到的解剖特征。例如，显示参数确定单元5可以适于确定显示参数，在该范例中即，显示参数确定单元5可以生成视图，使得项得以最小化，其取决于所述解剖特征在所生成的视图中的当前位置与由所述模板定义的相应位置的偏差，并且其考虑相应解剖特征的所述显著性值，其中如果所述偏差减小，则所述项减小。尤其地，所述项可以取决于所述解剖特征在所生成的视图中的所述当前位置与由所述模板定义的相应位置之间的加权方差或加权绝对差，其中，所述权重可以取决于，尤其可以是，相应的显著性值。
在以下实施例中，将参考图3中所示的流程图示范性地描述用于显示对象的图像的图像显示方法。
在步骤101中，由图像提供单元2提供人的三维图像数据集，并且在步骤102中，由模板提供单元3提供模板，所述模板基于所述人的解剖特征，定义用于显示所提供的三维图像数据集的显示参数，尤其地，用于定义要被显示的所述三维图像数据集的视图。在步骤103中，由解剖特征检测单元4在所提供的三维图像数据集中检测至少一个解剖特征，并且在步骤104中，由显示参数确定单元5基于所检测的至少一个解剖特征和所述模板来确定显示参数。所述显示参数优选地定义要被显示的所述三维图像数据集的至少一个视图。在步骤105中，由显示单元8根据所确定的显示参数，显示所述三维图像数据集，在该实施例中即，所述三维图像数据集的至少一个视图。
以下将参考图4中所示的流程图示范性地描述用于生成定义用于显示三维图像数据集的显示参数的模板的模板生成方法的实施例。
在步骤201中，由图像提供单元2提供人的三维图像数据集，并且在步骤202中，用户可以经由输入单元7输入期望显示参数，所述期望显示参数定义应如何显示所提供的三维图像数据集。尤其地，所述用户可以输入这样的显示参数，其定义要被显示单元8显示的至少一个期望视图。然后在步骤203中，将所输入的期望显示参数储存在期望显示参数储存单元6中。优选地重复步骤201至203几次，从而在期望显示参数储存单元6中，提供针对几个所提供的三维图像数据集的几个期望显示参数。重复执行步骤201至203得到训练数据集，其包括三维图像数据集与期望显示参数之间的分配，其中，在步骤204中可以在所述几个三维图像数据集中检测解剖特征，并且其中，具有所检测的解剖特征的所述训练数据集可以在步骤205中被用于由模板生成单元9生成模板。
也可以基于另外的信息生成所述模板，所述另外的信息如所提供的任务和/或从包含所提供的三维图像数据集的图像文件检索到的头信息。
上述装置和方法优选地适于辐射治疗规划。辐射治疗规划通常要求对解剖结构的准确描绘，以及还有针对得到的分割的质量保证的交互程序。除医学知识和物理知识以外，该过程要求所涉及的规划软件的所述用户非常好的空间感。因此，规划软件的界面不应通过不必要的复杂信息而分散所述用户的注意力。所述显示装置和方法因此优选地适于生成视图的一致序列和集合，用于交互图像分割以及用于质量保证。尤其地，输入单元7可以适于允许用户在所显示的所述三维图像数据集的一个或几个视图中分割期望的解剖结构。
上述装置和方法优选地适于针对特定分割或质量保证任务，训练并且得出视图的集合和序列，例如用于训练并得到针对检查自动计算机分割所要求视图的所需序列。尤其地，所述解剖特征检测单元可以适于执行自动图像配准技术，其建立在所提供的图像中的解剖结构到解剖图集的映射。其后，可以使用几个训练样本，针对视图来分析不同解剖位置(即解剖特征)的显著性。得到的显著性图可以被用于在之前未见到的三维图像数据集中复制相同的解剖依赖性视图，尤其是在之前未见到的规划CT图像数据集或之前未见到的MR图像数据集中。除了对视图的自动计算以外，所述装置和方法优选地也可以训练并得到察看参数，如水平和窗口、对比度等等。
图5示意性和示范性地示出了可以由图像提供单元提供的人的三维图像数据集的片层。如在图5中可见，所述三维图像数据集示出人在左侧的非通常放置，其可能造成难以理解所述解剖结构关于所述人的确切解剖位置，即，其可能造成难以审查所提供的三维图像数据集。可以在该提供的三维图像数据集中检测解剖特征，可以基于所检测的解剖特征和所提供的模板确定显示参数，并且显示单元8可以根据所确定的显示参数，显示由所述模板定义的视图，如在图6中示意性和示范性地示出的。因此，独立于所述人在所提供的三维图像数据集中的所述放置，所述图像显示装置可以显示所述期望视图，其以期望取向示出期望解剖特征，即不依赖于所述人的定位的一致性视图可以被示于显示单元8上，以支持正在审查的用户的空间感。
所述显示装置和显示方法可以适于使用几个训练样本，针对个体视图计算的解剖学标志的显著性。类似地，可以使用几个训练样本在图集空间中计算密显著性场，代替解剖学标志。
具体针对辐射治疗规划，可以根据所提供的模板显示视图的完整序列或集合，用于对一个或几个解剖结构的检查。可以通过使用训练样本(即训练数据集)在临床位点训练确定所述模板，或者所述模板可以以一个或几个模板的形式，已被包括在所述图像显示装置中。
所述图像显示装置和方法优选地适于自动地在所提供的图像中检测解剖结构(即解剖特征)，所述图像优选为规划图像。一般地，该自动检测不需要非常精确，并且其可以足以寻找粗略且低维的变换，用于将所提供的图像与解剖图集配准。
尽管在上述实施中，所述图像显示装置仅包括某些单元，但是所述显示装置可以包括另外的单元，用于提供另外的功能。例如，所述图像显示装置可以还包括用于基于所提供的规划图像数据集的所显示的视图，规划辐射治疗的单元。在实施例中，所述显示装置可以因此也被视为规划工作站。
如果所述图像显示装置包括用户规划辐射治疗的单元，所述用户规划辐射治疗的单元包括用于自动分割所显示图像中的解剖结构的单元，该分割单元也可以被用于在所提供的三维图像数据集中检测解剖特征，其被用于基于所提供的模板来确定所述显示参数，即，相同的分割单元可以出于规划目的被用于分割，以及为了检测解剖特征被用于分割，其被与所提供的模板一起使用，用于显示所提供的图像数据集的一个或几个视图。
所述图像显示装置和图像显示方法可以适于被用作辐射治疗规划工作站、用于交互式医学图像分割的医学图像后处理工作站，以及用于保证医学图像分割的质量保证工作站。
本领域技术人员在实践要求保护的本发明时，根据对附图、公开内容，以及所附权利要求书的研究，可以理解并实现对所公开实施例的其他变化。
权利要求中，词语“包括”不排除其他元件或步骤，并且量词“一”或“一个”不排除复数。
单个单元或设备可以完成权利要求中记载的几个项目的功能。尽管在互不相同的从属权利要求中记载了特定措施，但是这并不指示不能有利地使用这些措施的组合。
由一个或几个单元或设备执行的诸如检测解剖特征、确定显示参数以及生成模板的步骤，可以由任意其他数目的单元或设备执行。例如，步骤103和104可以由单一单元或由任意其他数目的不同单元执行。上文提及的步骤和/或根据所述图像显示方法对所述图像显示装置的控制和/或根据模板生成方法对所述模板生成装置的控制，可以被实现为计算机程序的程序代码模块和/或专用硬件。
计算机程序可以被储存/发布在与其他硬件一起提供或作为其他硬件的部分提供的适当介质上，例如光学储存介质或固态介质，但也可以例如经由互联网或其他有线或无线电信系统，以其他形式发布。
权利要求中的任何附图标记均不应被解释为对范围的限制。
本发明涉及用于显示图像的图像显示装置，所述图像如对象的三维医学图像。模板提供单元基于所述对象的解剖特征，提供定义用于显示所述图像的显示参数的模板，并且解剖特征检测单元检测所述图像中的解剖特征。显示参数确定单元基于所检测到的解剖特征和所述模板来确定显示参数，所述显示参数(例如)定义期望视图；并且显示单元根据所确定的显示参数(例如)通过显示所述期望视图来显示所述图像。这允许所述图像显示装置以由所述模板定义的期望通常方式在所述显示器上示出所述图像，即使在原始提供的图像中所述对象是以非通常方式被示出的。
Claims (13)
1.一种用于显示对象的图像的图像显示装置，所述图像显示装置(1)包括：
-图像提供单元(2)，其用于提供所述对象的图像，
-模板提供单元(3)，其用于基于所述对象的解剖特征并且还基于赋予给各个解剖特征的显著性值来提供定义了用于显示图像的显示参数的模板，所述显著性值定义在确定所述显示参数时对各个解剖特征的考虑程度，
-解剖特征检测单元(4)，其用于检测所述图像中的几个解剖特征，
-显示参数确定单元(5)，其用于基于所检测到的解剖特征、所述模板以及赋予给各个解剖特征的所述显著性值来确定显示参数，以及
-显示单元(8)，其用于根据所确定的显示参数来显示所述图像。
2.如权利要求1所述的图像显示装置，其中，所述模板提供单元(3)适于提供定义了以下显示参数中的至少一个的模板：如果所述图像为体积图像，则为要被显示的至少一个视图；水平；窗口；对比度；解剖结构相对于所显示的图像的位置；解剖结构关于所显示的图像的取向。
3.如权利要求1所述的图像显示装置，其中，所述模板提供单元(3)适于基于解剖特征并且还基于与所述图像的所述显示相关的任务来提供定义了用于显示所述图像的显示参数的模板，其中，所述图像显示装置还包括用于提供任务的任务提供单元，并且其中，所述显示参数确定单元适于基于所述模板、所检测到的解剖特征和所提供的任务来确定显示参数。
4.如权利要求1所述的图像显示装置，其中，所述图像被提供为包含头信息的图像文件，其中，所述模板提供单元(3)适于基于解剖特征并且还基于所述头信息来提供定义了用于显示所述图像的显示参数的模板，并且其中，所述显示参数确定单元适于基于所述模板、所检测到的解剖特征和所述头信息来确定显示参数。
5.如权利要求1所述的图像显示装置，其中，
-所述图像提供单元(2)适于提供三维图像数据集作为所述对象的所述图像，
-所述模板提供单元(3)适于提供模板，所述模板基于所述对象的所述解剖特征并且基于赋予给各个解剖特征的所述显著性值来定义显示参数，所述显示参数定义所述三维图像数据集的视图以及解剖特征在所定义的视图中的位置，
-所述解剖特征检测单元(4)适于检测所述三维图像数据集中的所述解剖特征，
-所述显示参数确定单元(5)适于基于所检测到的解剖特征、赋予给所检测到的解剖特征的显著性值以及所述模板来确定显示参数，所述显示参数定义所述三维图像数据集的视图以及所检测到的解剖特征在所述视图中的位置，其中，所述显示参数确定单元(5)适于根据定义了各个考虑程度的各个被赋予的显著性值来考虑所检测到的解剖特征。
6.如权利要求1所述的图像显示装置，其中，所述解剖特征检测单元(4)适于对所述图像应用分割程序以检测所述图像中的解剖特征。
7.如权利要求6所述的图像显示装置，其中，所述解剖特征检测单元(4)适于将解剖图集与所述图像配准以分割所述图像。
8.如权利要求1所述的图像显示装置，其中，所述解剖特征检测单元(4)适于在几个图像中检测解剖特征，其中，所述图像显示装置(1)还包括：
-输入单元(7)，其用于允许用户输入定义了所述图像的所述显示的期望显示参数，
-期望显示参数储存单元(6)，其用于储存针对所述几个图像的期望显示参数，使得能够针对几个图像提供相应的几个显示参数，并且
其中，所述模板提供单元(3)适于根据几个所储存的期望显示参数和在相应的所述几个图像中检测到的解剖特征来生成模板。
9.一种用于生成定义用于显示图像的显示参数的模板的模板生成装置，所述模板生成装置(10)包括：
-图像提供单元(2)，其用于提供对象的几个图像，
-解剖特征检测单元(4)，其用于检测所述图像中的解剖特征，
-输入单元(7)，其用于允许用户输入定义了所述图像的显示的期望显示参数，
-期望显示参数储存单元(6)，其用于储存针对所述几个图像的期望显示参数，
-模板生成单元(9)，其用于根据几个所储存的期望显示参数和在相应的所述几个图像中检测到的解剖特征来生成模板，所述模板基于解剖特征并且还基于赋予给各个解剖特征的显著性值来定义用于显示所述图像的显示参数，所述显著性值定义在通过使用所生成的模板确定所述显示参数时对各个解剖特征的考虑程度。
10.一种用于显示对象的图像的图像显示方法，所述图像显示方法包括：
-提供所述对象的图像，
-提供模板，所述模板基于所述对象的解剖特征并且还基于赋予给各个解剖特征的显著性值来定义用于显示图像的显示参数，所述显著性值定义在确定所述显示参数时对各个解剖特征的考虑程度，
-在所述图像中检测几个解剖特征，
-基于所检测到的解剖特征、所述模板以及赋予给所述解剖特征的所述显著性值来确定显示参数，并且
-根据所确定的显示参数来显示所述图像。
11.一种用于生成模板的模板生成方法，所述模板定义用于显示图像的显示参数，所述模板生成方法包括：
-提供对象的几个图像，
-在所述图像中检测解剖特征，
-允许用户输入定义了所述图像的显示的期望显示参数，
-储存针对所述几个图像的所述期望显示参数，
-根据几个所储存的期望显示参数和在相应的所述几个图像中检测到的解剖特征来生成模板，所述模板基于解剖特征并且还基于赋予给各个解剖特征的显著性值来定义用于显示所述图像的显示参数，所述显著性值定义在通过使用所生成的模板确定所述显示参数时对各个解剖特征的考虑程度。
12.一种用于显示对象的图像的图像显示装置，所述图像显示装置包括：
-用于提供所述对象的图像的单元，
-用于提供模板的单元，所述模板基于所述对象的解剖特征并且还基于赋予给各个解剖特征的显著性值来定义用于显示图像的显示参数，所述显著性值定义在确定所述显示参数时对各个解剖特征的考虑程度，
-用于在所述图像中检测几个解剖特征的单元，
-用于基于所检测到的解剖特征、所述模板以及赋予给所述解剖特征的所述显著性值来确定显示参数的单元，并且
-用于根据所确定的显示参数来显示所述图像的单元。
13.一种用于生成模板的模板生成装置，所述模板定义用于显示图像的显示参数，所述模板生成装置包括：
-用于提供对象的几个图像的单元，
-用于在所述图像中检测解剖特征的单元，
-用于允许用户输入定义了所述图像的显示的期望显示参数的单元，
-用于储存针对所述几个图像的所述期望显示参数的单元，
-用于根据几个所储存的期望显示参数和在相应的所述几个图像中检测到的解剖特征来生成模板的单元，所述模板基于解剖特征并且还基于赋予给各个解剖特征的显著性值来定义用于显示所述图像的显示参数，所述显著性值定义在通过使用所生成的模板确定所述显示参数时对各个解剖特征的考虑程度。
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