CN105578948B - 用于受控单触摸缩放的系统和方法 - Google Patents

用于受控单触摸缩放的系统和方法 Download PDF

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Abstract

在此披露用于基于单运动输入执行缩放操作的系统和方法。一个用户接口能够被适配成显示一个图像、检测一个单运动输入并且同时控制对该图像进行的缩放操作。缩放操作可以包括缩放幅度、方向和距离。单运动输入可以包括例如手指在一个触摸屏上轻扫或对一个鼠标执行单击和拖动操作。

Description

用于受控单触摸缩放的系统和方法
交叉引用
本申请要求2013年10月7日提交的美国临时专利申请序列号61/887,599的权益，其全部内容通过引用结合在此。
背景技术
在多种情况下显示和检查电子图像。在一些情况下，放大或缩小图像可能是有用的。一个此类实例是用于识别血管在诊断上显著的特征的血管内成像。
发明内容
本披露大体涉及可以用于基于单运动输入执行受控缩放操作的系统和方法。在一个实例中，一个用户接口可以被配置成显示图像并且接收来自一位用户的输入。该用户接口可以包括被配置成显示电子图像的图像显示区域。该用户接口还可以被配置成包括允许一位用户放大或缩小以便有助于检查电子图像的缩放功能。该用户接口还可以被配置成基于从该用户接收的单运动输入执行受控缩放操作。这些单运动输入可以包括接合输入和运动输入(例如，在触摸屏上轻扫、或单击和拖动鼠标)。该用户接口可以基于该单运动输入确定缩放幅度、缩放类型以及缩放中心。在一些实例中，该用户接口还可以被配置成基于单运动输入执行平移操作。在某些实例中，该用户接口还可以被配置成执行切换操作。
本披露中描述的实例可以提供优于现有系统和方法的一个或多个优点。例如，所描述的系统和方法中的一些允许一位用户只使用类似手指轻扫的单运动输入来简单地执行受控缩放操作，包括确定缩放中心、缩放幅度以及缩放类型。这种简化的缩放操作允许获得流线型的缩放体验。
本发明的实施例包括被配置成执行此类缩放功能的装置、能够执行指令以便实行此类缩放功能的计算机可读介质、以及实行此类缩放功能的方法。
以下附图和说明阐述了一个或多个实例的细节。从本说明书、附图以及权利要求书中将清楚明白其他特征、目的以及优点。
附图说明
以下附图说明了本发明的具体实例，并且因此并不限制本发明的范围。这些附图不是按比例绘制的(除非这样声明)并且旨在与以下详细说明的解释结合使用。下文将结合附图描述本发明的实例，其中相同数字表示相同元件。
图1是被配置成执行血管内成像的系统的示意性实例。
图2是用户接口的示意性实例。
图3A-3F是用户接口的图像显示区域的示意性实例。
图4A-4C是用户接口的包括电子图像的图像显示区域的示意性实例。
图5是示出一种用于控制缩放操作的方法的流程图。
图6是示出一种用于控制缩放操作并且用于执行切换操作的方法的流程图。
图7是示出一种用于控制缩放操作和平移操作的方法的流程图。
图8A-8F示出了用于控制缩放操作的用户接口。
具体实施方式
以下详细说明在本质上是示例性的，并非旨在以任何方式限制本发明的范围、适用性、或配置。更恰当的是，以下说明提供了用于实施本发明的实例的一些实用解释。对选定元件提供了构造、材料、尺寸以及制造过程的多个实例，并且所有其他元件采用了本发明领域的普通技术人员所已知的那些。本领域技术人员将认识到，许多提到的实例具有多种适合的替代方案。
本发明的实施例包括对于检查电子图像有用的单运动缩放操作。尽管此类受控缩放功能在多种环境和应用中可能是有用的，但本披露将主要涉及在用于血管内成像系统的用户接口的背景下的此类受控缩放操作，该血管内成像系统采用血管内超声波(IVUS)、光学相干断层成像术(OCT)、或用于生成血管内图像的其他适合的成像技术。本披露的系统和方法在医疗领域中医疗设备通常在无菌场所中采用用户接口的情况下可以是有用的。
图1是可以被配置成执行血管内成像的系统100的示意性实例。系统100可以包括一个导管组件102、一个平移装置119以及一个计算装置140。导管组件102可以包括一个近侧端部104以及被配置成有待插入到患者144的血管中的一个远侧端部106。在一个实例中，导管组件102可以经由股动脉插入到患者144中，并且被引导到患者144内的目的区域。图1中的虚线表示导管组件102在患者144内的部分。
在一些实例中，导管组件102可以包括在远侧端部106内的一个血管内成像装置108，该血管内成像装置被配置成发射和接收基于波的能量并且生成成像数据，以便例如对患者144内的目的区域成像。例如，在系统100是IVUS系统的情况下，血管内成像装置108可以包括一个IVUS成像探针，所述IVUS成像探针包括被配置成发射和接收超声能量并且生成超声数据的一个超声换能器。在另一个实例中，系统100可以是OCT系统，其中血管内成像装置108可以包括被配置成发射和接收光并且生成OCT数据的一个OCT成像探针。
平移装置119可以被配置成平移导管组件102的血管内成像装置108。平移装置119可以包括一个线性平移系统(LTS)122。如在此在别处讨论的，LTS122可以与导管组件102机械接合并且被配置成在平移操作(例如，拉回或向前推动操作)过程中使导管组件102在患者144内平移一个受控距离。系统100可以包括被配置成使平移装置119与导管组件102对接的一个患者接口模块(PIM)120。
计算装置140可以与血管内成像装置108和平移装置119通信。根据一些实例，计算装置140可以包括一个成像引擎和一个用户接口。该成像引擎可以包括一个或多个可编程处理器和一个或多个存储器模块。一个或多个程序和/或可执行指令可以存储在该一个或多个存储器模块上，并且被配置成由该一个或多个处理器执行。该成像引擎可以被配置成处理从血管内成像装置108接收的成像数据。在一些实例中，该成像引擎可以包括一个或多个编程模块，包括但不限于一个成像模块、一个接口模块以及一个缩放模块。该成像模块可以被适配成接收成像数据并且基于该成像数据生成一个电子图像。该接口模块可以被适配成例如从鼠标或触摸屏接收来自一位用户的输入，并且向该用户显示一个电子图像。在一些实例中，该接口模块可以被适配成检测来自一位用户的单运动输入。在此类实例中，一个缩放模块可以被适配成在检测该单运动输入的同时，控制对该电子图像进行的缩放操作，以便致使该接口模块以一个不同放大倍数显示该电子图像和/或平移该电子图像。不同的实例可以包括适用于特定目的的其他编程模块。
在一些实例中，计算装置140可以包括一个用户接口，该用户接口被配置成接收来自一位系统用户142的输入和/或显示从该导管组件获取的数据。在一些实例中，该用户接口可以与该成像引擎通信，并且被配置成显示由该成像引擎呈现的图像。该用户接口可以包括适合于特定应用的任何输入/输出装置。例如，该用户接口可以包括一个触摸屏，该触摸屏被配置成允许一位用户使用例如指尖或触控笔与一个显示器交互。该触摸屏可以是任何类型的，包括例如电阻式触摸屏、表面声波触摸屏或电容式触摸屏。在一些实例中，该用户接口可以包括用于接收来自该用户的输入的计算机外围设备(例如，鼠标和键盘)、软件(例如，语音识别)、或任何其他适合的装置或程序。
图2是可以在图1的系统100中使用的一个用户接口200的示意性实例。用户接口200可以包括一个菜单210、数据显示区域220以及一个图像显示区域230。菜单210可以被配置成接收来自用户的输入，并且可以包括可选图形图标212，这些可选图形图标与由用户接口200或与用户接口200通信的一个成像引擎可执行的具体功能或任务相关联。如以上所指出的，用户接口200可以被配置成向一位用户显示从一个成像引擎接收的成像数据。由用户接口200显示的成像数据可以是基本上实时的或存储在该成像引擎的一个或多个存储器模块中。图像显示区域230和数据显示区域220可以被配置成显示包括例如一个图像、诸如血管内图像的成像数据。该图像可以包括一个焦点，诸如目的区域、参考区域或对于与缩放操作相关联有用的其他特征。
在一个实例中，图像显示区域230可以显示包括一位患者的血管239的近视截面234的一个电子图像232。电子图像232可以由一个成像引擎利用由一个血管内成像装置生成的成像数据来呈现。在此实例中，电子图像232包括血管239的血管腔236内的一个导管掩模235的焦点，并且可以用于帮助一位医疗保健专业人员识别血管239在诊断上显著的特征(例如，堵塞、病变、内支架位置)。例如，电子图像232可以示出血管壁237上的病变238。
在一些实例中，用户接口200还可以被配置成接收来自一位用户的输入。例如，图像显示区域230和数据显示区域220可以被配置成接收来自一位用户的输入。例如，图像显示区域230可以显示血管239的近视截面234，而数据显示区域220可以显示血管239的远视截面222。在一些实例中，数据显示区域220可以被配置成接收由该用户在远视截面222上进行的指示血管239内的一个位置的选择。在接收该选择时，用户接口200可以显示血管239的对应于由该用户在远视截面222上选择的该血管内的选定位置的近视截面234。此类实例提供诊断益处，因为一位用户能够使用远视截面222来探查一位患者的血管239，并且快速地访问血管239的更详细的近视截面234。
在一些实例中，用户接口200可以被配置成提供一种缩放功能。缩放功能可以通过允许一位用户更密切地视察具体的目的区域来提供某些诊断益处。例如，用户接口200的缩放功能可以用于对近视截面234进行放大，以便更密切地检查血管239的病变238。
在一些实例中，用户接口200可以被配置成基于来自一位用户的单运动输入(例如，包括、包含、或主要包含由单运动输入)控制缩放操作。用户接口200可以被配置成通过基于该单运动输入确定缩放幅度、缩放类型和/或缩放中心中的一个或多个来执行缩放操作。一个单运动输入可以包括单接合然后拖动运动(例如，到脱离点的单拖动运动)。在一个实例中，一个单运动输入可以通过用指尖或触控笔触摸一个触摸屏并且沿着该触摸屏的表面拖动指尖或触控笔来在该触摸屏上执行。在另一个实例中，一个单运动输入可以由一个鼠标通过保持压下鼠标按钮并拖动该鼠标来执行。
该用户接口可以被配置成检测来自一位用户的单运动输入，并且基于该单运动输入控制缩放操作。在一些实施例中，该用户接口包括一个上下文区域、一个边界以及一个边界点。该上下文区域可以是限定在该用户接口的边界内的对于执行缩放操作有用的区域。该边界可以是该用户接口的已知周边，并且总体上可以与一个下伏的电子图像重合。该边界点可以是沿着该边界的任何点。在一些实施例中，该成像引擎被配置成自动识别该电子图像的该焦点并且使该上下文区域与该焦点重叠。在其他实施例中，该成像引擎被配置成接收来自一位用户的使该上下文区域与该电子图像的焦点重叠的输入。
图3A-3C是用户接口的图像显示区域300的示意性实例。该用户接口可以被配置成检测来自一位用户的单运动输入，并且基于该单运动输入控制缩放操作。在此实例中，图像显示区域300包括一个上下文区域310、一个边界320以及一个边界点360。此实例还包括单运动输入，该单运动输入包括在上下文区域310内开始的一个接合点340以及朝向边界320延伸的一个拖动点350。图3A-3C的序列按时间顺序示出一种用于接收单运动输入的方法。
图3A示出了包括位于边界320内的上下文区域310A的图像显示区域300。在此实例中，图像显示区域300已经检测到在上下文区域310A内的一个接合点340。接合点340可以表示由指尖或触控笔或通过按压鼠标按钮在一个触摸屏上进行的输入。
图3B示出了已经执行了一个拖动运动之后的图像显示区域300。在此实例中，该输入已经从接合点340被拖动到拖动点350B。如图3B中所示，该单运动输入调整上下文区域310B相对于边界320的位置。边界点360B可以是边界320上与接合点340和拖动点350B对齐的一个点。在一些实例中，边界点360B可以是边界320上的点，这样使得接合点340是在边界点360B与拖动点350之间。
在一些实例中，缩放幅度可以与边界点360B与拖动点350B之间的距离、或接合点340与拖动点350B之间的距离相关。例如，缩放幅度可以等于拖动点350B与边界点360B之间的距离同接合点340与该边界点之间的距离之间的商。在某些实例中，最大限值等于2x，并且缩放幅度可以是1x与2x之间的任何值。因此，由于在接合点340与拖动点350B可以定位在其上的边界320之间存在无限数目的点，缩放幅度可以是在1x与2x之间无限可变的。
在一些实例中，可能希望具有大于或小于2x的放大倍数。在此类实例中，表示最大放大倍数的放大倍数限值可以用于确定缩放放大倍数。例如，一个缩放幅度可以通过用拖动点350B与接合点340之间的距离同接合点340与边界点360B之间的距离的商乘放大倍数限值来确定。在此类实例中，该缩放幅度可以是在1x与放大倍数限值之间无限可变的。在一些实例中，该放大倍数限值可以由一位用户手动设置。在某些实例中，一个成像引擎可以被配置成基于一个电子图像的特征自动确定该放大倍数限值。放大倍数限值的代表性实施例包括在1.5x至10x范围内的任何限值。
图3C示出了在一个拖动运动之后的图像显示区域300，在该拖动运动中，拖动点350B被移动到拖动点350C。如在图3B中，该单运动输入的继续相对于边界320将上下文区域310的位置从上下文区域310B调整到上下文区域310C。如此实例中所示，边界点360B的位置也移动以便与接合点340和拖动点350C对齐，从而从边界点360B移动到边界点360C。
在一些实例中，缩放类型可以基于拖动点350相对于接合点340的移动方向来确定。例如，在接合之后，将拖动点350移动成更远离接合点340导致一个放大操作，而将拖动点350移动成更靠近接合点340导致一个缩小操作。关于图3A-3C，在图3A与图3B之间接收的单运动输入导致拖动点350移动成更远离接合点340并且因此与一个放大操作相对应。相反地，单运动输入在图3B与图3C之间的继续导致拖动点350移动成更靠近接合点340并且因此与一个缩小操作相对应。
在此描述的任何缩放操作方法和系统可以在采用坐标系的一个用户接口上执行。这种接口对于设置图像的焦点、上下文区域以及边界的已知初始位置，以及追踪上下文区域和/或焦点相对于边界的移动是有用的。电子图像和用户接口的坐标系可以是相同的或不同的。在其中这些坐标系不同的实施例中，该成像引擎可以计算这两个坐标系之间在移动过程中的平移。在一些实例中，一个成像引擎可以被配置成通过将一个单运动输入映射至具有垂直轴线的坐标系中来确定缩放幅度和图像中心。在此类实例中，基于与该单运动输入相关联的坐标，该成像引擎可以使用该单运动输入沿任一轴线的最大值来确定缩放幅度，并且使用该单运动输入沿任一轴线的一个较小距离来确定新的图像中心。
图3D-3F示出了采用坐标系的实例。在这些实例中，图像显示区域370可以包括坐标系380。如以上所指出，坐标系380可以用于追踪用户输入以便有利于控制缩放操作。在一些实例中，坐标系380可以包括参考系。在此类实例中，可以计算用户输入与参考系之间的距离以便确定缩放幅度和方向。在一些实例中，参考系可以包括一个或多个轴线，例如x轴和y轴。在此实例中，坐标系380的参考系是边界372。因此，在此实例中，基于用户输入与边界372之间的距离来追踪用户输入。图3D-3F的序列按时间顺序示出了：接收在上下文区域376内开始的一个单运动输入，并且相对于坐标系380的边界372追踪单运动输入以便控制缩放操作。
图3D示出了包括拖动运动的一个用户输入的开始。在此实例中，在上下文区域376D内的接合点374处检测到一个用户输入。如以上所指出，在接合点374处的用户输入可以表示例如从触摸屏或通过单击鼠标接收的一个用户输入。
图3E示出了从接合点374延伸至拖动点375E的用户输入。在一些实例中，可以使用坐标系380来控制缩放操作。更确切地说，缩放幅度、方向和距离可以是基于拖动点375E相对于坐标系380的参考系(例如，边界372)的位置。在一些实例中，缩放幅度可以与拖动点375E与边界372之间的距离同边界372的尺寸(例如，边界372的宽度或高度)的商相关。如图3E中所示，拖动点375E与边界372的左侧、右侧、顶侧和底侧之间的距离对应地为x1、x2、y1和y2。在一些实例中，拖动点375E与边界372之间的最大水平距离或竖直距离可以用于确定缩放幅度。在其中最大水平距离和竖直距离相等的情况下，任一值可以用于确定缩放幅度。在此实例中，x1>y2>y1>x2。因此，x1是最大水平距离或竖直距离，并且可以用于确定缩放幅度。在此实例中，缩放幅度可以基于x1与边界372的宽度(即x1+x2)之间的比来确定。在一些实例中，这个比/商和最大放大倍数可以用于基于拖动点375E确定缩放操作的缩放幅度。例如，在最大放大倍数是2x的情况下，缩放幅度可以是该比/商与该最大放大倍数的乘积。如以上所指出，缩放操作的缩放方向和距离也可以基于拖动点375E相对于边界372的位置。在此实例中，电子图像371根据拖动点375E相对于边界372的位置而在图像显示区域370内被平移和定位。更确切地说，通过将电子图像371从边界372的左侧和右侧对应地水平平移距离x1和x2，并且从边界372的顶侧和底侧对应地竖直平移距离y1和y2，电子图像371以拖动点375E为中心。如可以理解的，在其中坐标系380包括轴线并且确定用于用户输入的笛卡尔坐标的实例中，此类坐标也可以用于计算缩放幅度、方向和距离。
图3F示出了延伸至拖动点375F的用户输入。类似于图3E的拖动点375E，拖动点375F可以用于控制缩放操作。例如，在y1是拖动点375F与边界372之间的最大水平距离或竖直距离时，拖动点375F相对于边界372的位置可以产生等于y1与(y1+y2)的商乘以最大放大系数的缩放幅度。类似地，在x1、x2、y1和y2用于使电子图像371以拖动点375F为中心的情况下，拖动点375F也可以用于计算缩放方向和距离。
图4A-4C是用户接口的包括电子图像411的图像显示区域400的示意性实例。图4A、4B和4C的序列按时间顺序示出了一种用于检测单运动输入并且基于对应地与时间A、时间B和时间C一致的单运动输入控制对电子图像411进行的缩放操作的方法。图像显示区域400可以被配置成接收来自一位用户的单运动输入，并且基于该单运动输入控制对电子图像411进行的缩放操作。在此实例中，图像显示区域400包括一个上下文区域410、一个边界412、一个边界点417、该电子图像411以及一个单运动输入，该单运动输入包括一个接合点415和拖动点420B和420C。电子图像411可以包括由一个成像引擎利用由一个血管内成像装置生成的数据呈现的一位患者的血管450的近视截面。电子图像411可以示出涵盖图像中心419的一个导管掩模的焦点455，血管腔460、血管壁465以及病变470。在此实例中还示出缩放中心425B和425C，这些缩放中心可以包括该电子图像上的在执行缩放操作之后将在图像显示区域400中的中心处的点。
在一些实例中，上下文区域410可以和图像的焦点455基本上一样大小并且与该焦点重叠。虽然图4A将图像的焦点和上下文区域描绘为定位在图像的地理中心中，但不需要这样，因为该焦点可能具有初始偏心位置。上下文区域410相对于该导管掩模的这种定位对于血管内成像应用可以是尤其有利的，在这些血管内成像应用中，图像显示区域400由该导管掩模封闭的区域实质上缺乏图像数据并且提供用户可能想要围绕其执行缩放操作的焦点。在此实例中，上下文区域410可以是基本上透明的。在其中该电子图像的焦点包括图像数据的某些实例中，上下文区域410是基本上透明的或半透明的可能是有利的，这样使得该焦点内的成像数据可以是用户可见的。在其他实例中，如以下将进一步讨论的，该上下文数据可以是可见的或包括一个缩放标识，该缩放标识向用户指示该上下文区域的位置和/或向用户传送在该用户接口上执行单触摸缩放操作的方式。
图4A示出了在执行受控缩放操作之前的时间A时的图像显示区域400。在此实例中，图像显示区域400已经检测到在上下文区域410内的一个接合点415。该接合点可以表示由指尖或触控笔或通过按压鼠标按钮在一个触摸屏上进行的输入。图4A还示出单运动输入从时间A到时间B、到时间C的路径416。拖动点420B和420C指示一个输入对应地在时间B和时间C时相对于图像显示区域400的位置。尽管被描绘成这样，但拖动操作不必是线性的；它可以包括弯曲的、不固定的、和/或迂回的路径。类似地，缩放中心425B和425C对应地指示电子图像411在时间B和时间C时的缩放中心。应当注意，在图4A-4C中，接合点415是关于该用户接口而不是下伏的图像描绘的。
如以上所指出，该单运动输入可以用于确定缩放操作的新缩放中心。每个缩放中心可以包括从该电子图像的焦点开始的移位距离和移位方向。在一些实例中，该移位方向可以在从该电子图像的焦点(例如，中心)开始的与该拖动点从该接合点移位的方向基本上相反的方向上。例如，如图4A中所示，缩放中心425B在从该电子图像的中心419开始的与拖动点420B从接合点415移位的方向基本上相反的方向上移位。缩放中心425C类似地在从中心419开始的与拖动点420C移位的方向基本上相反的方向上从中心419移位。在此类实施例中，用户的拖动操作扩展一个目的区域并使其位于中心处，并且将非目的区域推离中心。在一些实例中，此类非目的区域可以被推出该边界，这样使得它们不再是用户可视的。在其他实例中，该移位方向可以在从该电子图像的中心开始的与该拖动点从该接合点移位的方向基本上相反的方向上。
在一些实例中，一个缩放中心的移位距离可以与该拖动点与该边界之间的距离相关。在一些实例中，该移位距离可以等于该拖动点与该接合点之间的距离除以一个放大倍数限值。在此实例中，该放大倍数限值可以是2，因此缩放中心425B与焦点(例如，中心419)之间的距离可以是拖动点420B与接合点415之间的距离的一半。类似地，缩放中心425C与中心419之间的距离可以是拖动点420C与接合点415之间的距离的一半。
图4B示出了在执行了一个拖动运动之后的时间B时的图像显示区域400。在此实例中，该输入已经从接合点415被拖动到420B。如图4B中所示，该用户接口基于该单运动输入调整上下文区域410相对于边界412的位置。边界点417可以是边界412上与接合点415和拖动点420B对齐的一个点。在一些实例中，边界点417可以是边界412上的点，这样使得接合点415是在边界点417与拖动点420B之间。
在此实例中，该用户接口使用如以上相对于图3A-3B描述的类似方法执行具有基于接合点415、拖动点420B和边界点417的一个缩放幅度的缩放操作。应当注意，在此实例中，上下文区域410的大小增大以便与电子图像411的放大倍数相对应，这样使得上下文区域410和已经经历放大的焦点(例如，导管掩模)仍基本上一样大小。该用户接口还被配置成使电子图像411不以该电子图像的中心419而是以缩放中心425B为中心。因此，电子图像411被平移成使得缩放中心425B是在图像显示区域400的中心处。
图4C示出了在执行了该拖动运动的继续之后的时间C时的图像显示区域400。在此实例中，该输入已经从接合点415被拖动到420C。在此实例中，该用户接口又执行具有基于接合点415、拖动点420C和边界点417计算的一个缩放幅度的缩放操作。上下文区域410的位置基于该单运动输入相对于边界412再次得到调整，并且上下文区域410的大小再次增大以便与该电子图像的放大倍数相对应。因为该单运动输入的距离已经从420B增加到420C，该缩放中心已经从该电子图像的中心419进一步移位并且现在定位在425C处。(见图4A)。因此，该用户接口通过将电子图像411平移成使得缩放中心425C是在图像显示区域400的中心处，来使电子图像411在图像显示区域400内以新缩放中心425C而不是425B为中心。
图5是示出一种用于控制缩放操作的方法500的流程图。方法500提供了检测单运动输入并且基于该单运动输入执行缩放操作的多个步骤。在此实例中，一个单运动输入包括一个接合输入和一个运动输入。该单运动输入持续到检测到一个脱离输入为止。在其中一个用户接口被配置成使用一个触摸屏接收输入的实例中，一个接合输入、运动输入和脱离输入可以对应地包括由指尖或触控笔在触摸屏上进行的输入、指尖或触控笔跨触摸屏表面拖动、以及指尖或触控笔从触摸屏表面移走。类似地，在其中一个用户接口被配置成使用一个鼠标接收输入的实例中，一个接合输入、运动输入和脱离输入可以对应地包括鼠按压标按钮、在按压鼠标按钮的同时拖动鼠标、以及释放鼠标按钮。
被配置成执行方法500的这些步骤的一个用户接口可以首先接收来自一位用户的一个接合输入505。该用户接口随后可以在步骤510中确定该接合输入是否在一个上下文区域内，以便确定该接合输入是否打算发起缩放操作。如果该输入在该上下文区域之外，那么针对缩放操作的目的而忽略该输入并且方法500结束。然而，如果该输入是在该上下文区域内，那么该用户接口确定一位用户正试图发起缩放操作并且继续到步骤515，在步骤515中，该用户接口等待来自该用户的随后输入并且确定该随后输入是一个运动输入还是一个脱离输入。
如果该用户接口在步骤515中检测到下一个输入是一个运动输入，那么该用户接口检测一个单运动输入并且同时执行对应于所接收运动的缩放操作520。在步骤520中执行的缩放操作可以类似于以上相对于图4A-4C描述的缩放操作，包括放大或缩小一个电子图像以及使该电子图像在一个图像显示区域内位于中心处。当在步骤520中执行了缩放操作之后，方法500返回步骤515，在步骤515中，该用户接口再次确定下一个输入的输入类型。因此，只要该用户接口继续接收来自该用户的运动输入(例如，该用户继续沿触摸屏的表面拖动手指)，该用户接口就将继续执行缩放操作。然而一旦在步骤515中接收一个脱离输入，该用户接口就检测到该单运动输入的终止，并且在步骤517中，根据该实施例，该用户接口继续以第二放大倍数显示该电子图像，其中该电子图像的新缩放中心在该图像显示区域中位于中心处；抑或通过将缩放比率设置成1来自动地在该图像显示区域内重置该电子图像。
在一些实施例中，当该上下文区域达到该边界时，将达到最大缩放。在此类实施例中，没有另外的放大倍数可供使用。在某些实施例中，当该上下文区域达到该边界时，缩放操作终止，并且对该上下文区域进行的任何进一步拖动导致在最大放大倍数下对该图像进行的平移。在此类实施例中，通过触摸该上下文区域持续多于一个重置持续时间或通过任何其他适合的方法，可以将该图像重置到初始的缩放和位置(例如，1x放大倍数且位于中心处)。在其他实施例中，对该上下文区域进行的远离该边界的进一步拖动继续该缩放操作。
图6是示出一种用于控制缩放操作的方法600的流程图。方法600类似于方法500，只是它还被适配用于接收来自一位用户的切换操作。该切换操作可以简单地根据当前的缩放放大倍数将缩放幅度改变成1或放大倍数限值。在一些实例中，如果当前缩放幅度当前为1(例如，未执行缩放操作)，切换操作将会将缩放放大倍数设置成放大倍数限值。然而，如果该当前缩放幅度不等于1(例如，已经执行了缩放操作)，那么该切换操作将会将缩放放大倍数设置回1。在一些实例中，一个切换操作可以包括一个接合输入和一个脱离输入，而无需检测一个运动输入。例如，当一位用户用指尖或触控笔在一个上下文区域内触摸一个触摸屏持续一个时间段而不移动指尖或触控笔时，可以检测到一个切换输入。可以理解的是，即使当一位用户旨在执行切换操作时，也很可能发生非故意的移动。因此，虽然在方法600中未明确地表示，但错误界限可以被合并到方法600的实施方式中。
类似于方法500，被配置成执行方法600的这些步骤的一个用户接口可以首先接收来自一位用户的接合输入605，并且在步骤610中确定该接合输入是否在一个上下文区域内。如果该输入在该上下文区域之外，那么忽略该输入并且方法600结束。然而，如果该输入在该上下文区域内，那么该用户接口等待来自该用户的随后输入。就这一点，方法600与方法500偏离：可以基于所接收的下一个输入执行切换操作。
如果在步骤615中确定从该用户接口接收的下一个输入类型是一个脱离输入，执行切换操作。该用户接口随后可以确定在步骤605中接收的接合输入打算发起切换操作而不是缩放操作，因为该用户没有提供执行缩放操作所必需的运动输入。该用户接口随后可以在步骤625中通过将在步骤605中接收接合输入的时间与在步骤615中接收释放输入的时间进行比较来计算输入持续时间。如果该持续时间比切换持续时间长，那么该用户接口可以基于如在步骤630中所确定的当前缩放幅度来在步骤635抑或步骤640中执行切换操作。然而，如果该持续时间不比切换持续时间长，那么该用户可以确定该上下文区域中的接合输入是非故意的并且忽略该输入。在一些实例中，该切换持续时间可以在1秒与2秒之间。如果在步骤615中未检测到切换操作(即，检测到运动输入)，那么方法600如同在方法500中那样继续，其中只要在步骤615中检测到运动输入，该用户接口就继续在步骤620中执行缩放操作。
图7是示出一种用于控制缩放操作的方法700的流程图。在一些实例中，除一个限定的上下文区域之外，一个图像显示区域可以包括一个限定的平移区域。在一些实例中，该平移区域可以与该上下文区域相异。在某些实例中，该平移区域可以包括一个图像显示区域在该上下文区域之外的所有剩余区域。方法700允许一位用户用单运动输入执行缩放操作以便识别一个目的区域，随后使用另一个单运动输入在该图像显示区域内平移该图像来调整对该目的区域的观察。这种方法提供允许一位用户微调所观察的电子图像的区域而不必执行另一个缩放操作的优点。
类似于方法500，被配置成执行方法700的这些步骤的一个用户接口可以首先在步骤705中接收来自一位用户的接合输入，并且在步骤710中确定该接合输入是否在一个上下文区域内。如果该输入在该上下文区域之外，那么针对缩放的目的而忽略该用户输入并且方法700结束。然而，如果该输入在该上下文区域内，那么该用户接口等待来自该用户的随后输入。如果该用户接口在步骤715中检测到一个运动输入，那么只要在步骤715中检测到运动输入，该用户接口就继续在步骤720中执行缩放操作。
一旦在步骤715中接收了一个脱离输入，该用户接口就检测到该单运动输入的终止，转到步骤725，并且不采取行动，直到接收另一个接合输入为止。因此，在由一位用户完成缩放操作之后，该用户接口保持缩放设置并且等待来自该用户的进一步行动。这对于包括触摸屏的用户接口可能是特别有利的，因为它允许用户将其手指从图像显示区域上移走并且更密切地检查电子图像。
就这一点，在方法700中，一位用户具有执行平移操作、执行另一个缩放操作、或提供将缩放幅度设置回1的重置输入的选项。平移操作可以由该用户通过在该图像显示区域的平移区域内提供一个接合输入来发起。在这种实例中，该接合输入将在步骤725中被接收并且在步骤735中被确定为是在该平移区域内。当在步骤740中接收随后的运动输入时，该用户接口检测到包括在步骤725中接收的该接合输入和在步骤740中接收的该运动输入的一个单运动输入。该用户接口随后通过在步骤740与745之间交替来连续执行平移操作，直到在步骤740中接收了一个脱离输入为止。当该单运动输入终止时，该用户接口返回到步骤725，在步骤725中，该用户接口再次等待来自该用户的一个接合输入。
该用户还可以通过在该图像显示区域的该上下文区域内提供一个接合输入来发起另一个缩放操作。在这种实例中，该接合输入将在步骤725中被接收并且在步骤730中被确定为是在该上下文区域内。如果该用户接口在步骤750中接收随后的运动输入，该用户接口检测到包括在步骤725中接收的该接合输入和在步骤750中接收的该运动输入的一个单运动输入。该用户接口随后再次通过在步骤715与720之间交替来连续执行缩放操作，直到在步骤715中接收了一个脱离输入为止。在该单运动输入终止之后，该用户接口返回到步骤725，在步骤725中，该用户接口再次等待来自该用户的一个接合输入。
在一位用户完成在选定缩放幅度下视察该电子图像之后，该用户可以通过在该上下文区域中提供一个接合输入以及一个脱离输入而无需提供一个运动输入来发起该电子图像的重置。该接合输入将在步骤725中被接收并且在步骤730中被确定为是在该上下文区域内。一旦该用户接口在步骤750中接收了该脱离输入，该用户接口就将计算在步骤725中接收的该接合输入与在步骤750中接收的该脱离输入之间的持续时间。如果该输入的持续时间少于一个重置持续时间，那么该用户接口将该输入作为非故意输入而忽略掉。然而，如果该输入的持续时间大于或等于该重置持续时间，该用户接口在步骤760中重置该图像并且结束方法700。在一些实例中，该重置持续时间可以在0.1秒与1秒之间。图7的方法可以结合图6的方法并且包括切换功能。
图8A-8F示出了用于控制缩放操作的用户接口800的实例。图8A示出了一个用户接口800，其包括一个菜单810、一个图像显示区域820以及一个数据显示区域830。在此实例中，图像显示区域820示出了血管的近视截面图像，而该数据显示区域示出了该血管的远视截面图像。图像显示区域820包括一个导管掩模。一个上下文区域840与该导管掩模重叠并且标记有一个缩放标识845，该缩放标识帮助向一位用户指示上下文区域840在图像显示区域820内的位置。如图8A中所示，一个缩放标识的实施例可以包括与一个或多个箭头重叠的放大镜。该放大镜被提供用于通知一位用户：选择该缩放标识、从而选择上下文区域840将允许该用户执行缩放操作。这些箭头被提供用于通知一位用户：可以通过选择并移动该放大镜来执行缩放操作。在一些实例中，该缩放标识可以被配置成直到上下文区域840被选择才示出放大镜，在该上下文区域被选择之后，该放大镜可以被移除并且用一个或多个箭头替换，以便向该用户指示如何移动上下文区域840。
图8A示出了在执行一个缩放操作之前位于图像显示区域820的中心处的上下文区域840。图8B示出了被移动到图像显示区域820的左上角的上下文区域840，该上下文区域被移动到该图像显示区域的左上角，从而致使该用户接口通过放大该电子图像并且使其以一个缩放中心为中心来执行缩放操作，该缩放中心被移位到电子图像中心的右下方。图8C示出了轻微右移以便观察该电子图像的不同部分的上下文区域840。图8D示出了再次轻微向右拖动以便观察该电子图像的不同部分的上下文。图8E示出了切换操作的结果，该切换操作致使该用户接口将缩放幅度改变成以导管掩模为中心的放大倍数限值。图8F示出了被拖动到图像显示区域820的右拐角的上下文，该上下文被拖动到该图像显示区域的右拐角，从而致使该用户接口以放大倍数限值放大，其中一个缩放中心被移位到该电子图像的左上角附近。
已经描述了本发明的不同实例。尽管参考某些披露的实施例相当详细地描述了本发明，但是这些实施例是出于说明目的而呈现的并且不具有限制性。结合本发明的其他实施例是可行的。本领域技术人员将了解到，可以在不脱离本发明的精神和所附权利要求书的范围的情况下作出不同变化、适应和修改。

Claims (31)

1.一种用于受控单触摸缩放的装置，包括：
一个用户接口，该用户接口包括用于显示一个电子图像的一个图像显示区域，该电子图像包括患者的血管的截面，该图像显示区域具有一个边界以及限定在该边界内的一个上下文区域，该上下文区域对应该血管内的一个导管掩模，该用户接口被配置成接收来自一位用户的用户输入，其中该用户接口包括限定在该边界内的一个平移区域；以及
一个成像引擎，该成像引擎包括存储器和一个或多个处理器，该成像引擎被配置成
以一个第一缩放放大倍数在该用户接口的该图像显示区域内显示该电子图像，
检测来自该用户的一个单运动输入以便调整该上下文区域相对于该边界的位置，该单运动输入包括
在该上下文区域内的一个接合点处的一个接合输入，
在一个拖动点处的一个脱离输入，以及
一个拖动输入，该拖动输入从该接合点处开始、朝向该用户接口的该边界延伸、并且在该拖动点处结束，
检测来自该用户的一个平移运动输入，该平移运动输入：
在该平移区域内的一个平移接合点处开始、朝向该用户接口的该边界延伸、以及在一个平移拖动点处结束，
在该图像显示区域内在一个平移方向上将该电子图像平移一个平移距离，该平移方向与从该平移接合点到该平移拖动点的方向直接相关，该平移距离与该平移接合点与该平移拖动点之间的距离直接相关，
在检测到该单运动输入的同时控制对该电子图像进行的对应于该检测到的单运动输入的一个缩放操作，该缩放操作包括
基于该单运动输入计算该电子图像的一个新缩放中心和一个第二缩放放大倍数，其中，该新缩放中心包括从该电子图像的一个焦点开始的一个移位方向和一个移位距离，该移位距离等于该拖动点与该接合点之间的距离除以一个缩放倍数限值，并且
以该第二缩放放大倍数显示该电子图像，其中该电子图像的该新缩放中心在该图像显示区域中的中心处，
其中，该图像显示区域的该边界未被该缩放操作所修改。
2.如权利要求1所述的装置，其中该第二缩放放大倍数等于以下两者的商：
(a)该拖动点与一个边界点之间的距离，该边界点与该拖动点和该接合点两者对齐，这样使得该接合点在该拖动点与该边界点之间，以及
(b)该接合点与该边界点之间的距离。
3.如权利要求1所述的装置，其中该第二缩放放大倍数与以下两者的商相关：
(a)该拖动点与该图像显示区域的该边界之间的距离，以及
(b)该图像显示区域的该边界的尺寸。
4.如权利要求3所述的装置，其中该图像显示区域的该边界的尺寸以及该拖动点与该边界之间的该距离是基于一个坐标系来计算的。
5.如权利要求3所述的装置，其中该拖动点与该边界之间的该距离是该拖动点与该边界之间的最大水平距离或竖直距离。
6.如权利要求1所述的装置，其中该第二缩放放大倍数等于用以下两者的商乘以该缩放倍数限值：
(a)该拖动点与该接合点之间的距离，以及
(b)该接合点与一个边界点之间的距离，该边界点与该拖动点和该接合点两者对齐，这样使得该拖动点在该接合点与该边界点之间。
7.如权利要求6所述的装置，其中该缩放倍数限值是2。
8.如权利要求1所述的装置，其中该移位方向是在从该电子图像的中心开始的与该拖动点从该接合点移位的方向相反的方向上。
9.如权利要求1所述的装置，其中该移位方向是在从该电子图像的中心开始的与该拖动点从该接合点移位的方向类似的方向上。
10.如权利要求1所述的装置，其中该装置进一步包括一个鼠标，该用户接口被配置成经由该鼠标接收来自一位用户的多个输入，该接合输入是按压该鼠标的一个按钮，并且该脱离输入是释放该鼠标的该一个按钮。
11.如权利要求1所述的装置，其中该装置进一步包括一个触摸屏，该接合输入是在该触摸屏上的触摸，并且该脱离输入是从该触摸屏上移除对象。
12.如权利要求11所述的装置，其中该触摸屏包括一个表面声波触摸屏。
13.如权利要求1所述的装置，其中响应于该脱离输入，该成像引擎将继续以该第二缩放放大倍数显示该电子图像，其中该电子图像的该新缩放中心在该图像显示区域中的中心处。
14.如权利要求1所述的装置，其中响应于该脱离输入，该成像引擎将自动地在该图像显示区域中重置该电子图像。
15.如权利要求1所述的装置，其中该成像引擎被配置成检测来自该用户的一个重置输入。
16.如权利要求15所述的装置，其中该重置输入是通过该上下文区域与该边界的相交来检测到。
17.如权利要求15所述的装置，其中当一位用户接合该上下文区域而相对于该接合点无移动且持续多于一个重置持续时间时，该重置输入由该成像引擎检测到。
18.如权利要求1所述的装置，其中该成像引擎被配置成检测来自该用户的一个缩放切换输入，并且如果一个当前缩放放大倍数不等于该第一缩放放大倍数，则以该第一缩放放大倍数显示该图像，或如果该当前缩放放大倍数等于该第一缩放放大倍数，则以一个最大缩放放大倍数显示该图像。
19.如权利要求18所述的装置，其中当一位用户接合该上下文区域而相对于该接合点无移动且持续多于一个切换持续时间时，该切换输入由该成像引擎检测到。
20.如权利要求1所述的装置，其中该平移区域与该上下文区域相异。
21.如权利要求1所述的装置，其中该上下文区域的大小与该电子图像的缩放放大倍数直接相关。
22.如权利要求1所述的装置，其中该上下文区域包括该上下文区域内的一个可见缩放标识。
23.如权利要求1所述的装置，其中该焦点对应该电子图像的缺乏图像数据的一个区域。
24.如权利要求23所述的装置，其中该上下文区域与该焦点重叠。
25.如权利要求24所述的装置，其中该成像引擎被进一步配置成接收来自该用户的使该上下文区域与该电子图像的该焦点重叠的一个输入。
26.如权利要求24所述的装置，其中该成像引擎被进一步配置成自动识别该电子图像的该焦点并且使该上下文区域与该焦点重叠。
27.如权利要求1所述的装置，其中该装置是一个血管内成像系统的一个计算装置。
28.一种用于受控单触摸缩放的系统，包括：
一个导管组件，该导管组件包括具有一个成像模块的一个血管内成像装置，该血管内成像装置被配置成发射和接收能量并且生成成像数据，该成像数据包括患者的血管的截面；
一个用户接口，该用户接口包括一个图像显示区域，该图像显示区域具有一个边界以及限定在该边界内的一个上下文区域，该上下文区域对应该血管内的一个导管掩模，该用户接口被配置成接收来自一位用户的用户输入，其中该用户接口包括限定在该边界内的一个平移区域；以及
一个成像引擎，该成像引擎与该血管内成像装置和该用户接口通信，该成像引擎被适配成
基于该成像数据生成一个电子图像，
以一个第一缩放放大倍数在该用户接口的该图像显示区域内显示该电子图像，
检测来自该用户的一个单运动输入以便调整该上下文区域相对于该边界的位置，该单运动输入包括
在该上下文区域内的一个接合点处的接合输入，
在一个拖动点处的一个脱离输入，以及
一个拖动输入，该拖动输入从该接合点处开始、朝向该用户接口的该边界延伸、并且在该拖动点处结束，
检测来自该用户的一个平移运动输入，该平移运动输入：
在该平移区域内的一个平移接合点处开始、朝向该用户接口的该边界延伸、以及在一个平移拖动点处结束，
在该图像显示区域内在一个平移方向上将该电子图像平移一个平移距离，该平移方向与从该平移接合点到该平移拖动点的方向直接相关，该平移距离与该平移接合点与该平移拖动点之间的距离直接相关，
在检测到该单运动输入的同时控制对该电子图像进行的对应于该检测到的单运动输入的一个缩放操作，该缩放操作包括
基于该单运动输入计算该电子图像的一个新缩放中心和一个第二缩放放大倍数，其中，该新缩放中心包括从该电子图像的一个焦点开始的一个移位方向和一个移位距离，该移位距离等于该拖动点与该接合点之间的距离除以一个缩放倍数限值，以及
以该第二缩放放大倍数显示该电子图像，其中该电子图像的该新缩放中心在该图像显示区域中的中心处，
其中，该图像显示区域的该边界未被该缩放操作所修改。
29.如权利要求28所述的系统，其中该第二缩放放大倍数等于以下两者的商：
(a)该拖动点与一个边界点之间的距离，该边界点与该拖动点和该接合点两者对齐，这样使得该接合点在该拖动点与该边界点之间，以及
(b)该接合点与该边界点之间的距离。
30.一种用于受控单触摸缩放的系统，包括：
一个显示装置，该显示装置具有用户接口，该用户接口包括用于显示一个电子图像的一个图像显示区域，该电子图像包括患者的血管的截面，该图像显示区域具有一个边界以及限定在该边界内的一个上下文区域，该上下文区域对应该血管内的一个导管掩模，该用户接口配置为接收来自一位用户的用户输入，其中该用户接口包括限定在该边界内的一个平移区域；以及
一个成像引擎，该成像引擎包括存储器和一个或多个处理器，所述存储器包括指令，当所述指令由所述一个或多个处理器执行时使所述成像引擎：
接收成像数据并且基于该成像数据生成一个电子图像；
接收来自一个用户的用户输入；
以一个第一缩放放大倍数在该图像显示区域内显示该电子图像，该图像显示区域具有一个边界以及限定在该边界内的一个上下文区域，
检测来自一位用户的一个单运动输入，该单运动输入以在该上下文区域内的一个接合点处开始并且在一个拖动点处结束，
检测来自该用户的一个平移运动输入，该平移运动输入：
在该平移区域内的一个平移接合点处开始、朝向该用户接口的该边界延伸、以及在一个平移拖动点处结束，
在该图像显示区域内在一个平移方向上将该电子图像平移一个平移距离，该平移方向与从该平移接合点到该平移拖动点的方向直接相关，该平移距离与该平移接合点与该平移拖动点之间的距离直接相关，
在检测到该单运动输入的同时控制对该电子图像进行的对应于该检测到的单运动输入的一个缩放操作，该缩放操作使得该成像引擎计算该电子图像的一个新缩放中心以及使得该用户接口以一个第二缩放放大倍数显示该电子图像，该缩放操作是根据该单运动输入来控制；
其中，该新缩放中心包括从该电子图像的一个焦点开始的一个移位方向和一个移位距离，该移位距离等于该拖动点与该接合点之间的距离除以一个缩放倍数限值；
其中，该图像显示区域的该边界未被该缩放操作所修改。
31.如权利要求30所述的系统，其中该系统是一个血管内成像系统。
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