CN106296707A - 医学图像处理方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种医学图像处理方法及装置。本发明提供的医学图像处理方法包括：确定器官的图像中的预设显示位置；根据器官中预设组织的STL文件，获取预设组织的顶点的空间信息；根据预设组织的顶点的空间信息，确定顶点在图像中的映射位置；根据顶点在图像中的映射位置和预设显示位置，从顶点中确定预设显示位置对应的顶点；确定预设显示位置对应的顶点的空间信息。本发明可降低预设显示位置处空间信息的拾取难度及复杂度，提高效率。

Description

医学图像处理方法及装置

技术领域

本发明涉及医学图像处理技术，尤其涉及一种医学图像处理方法及装置。

背景技术

医学图像处理技术作为一种医学影像技术，可将采集到的身体内预设器官的三维图像数据通过三维渲染技术显示在二维屏幕上，使得二维屏幕上显示的图像具有三维显示效果。

为准确获知该器官内部的病变及缺陷等，需对该二维屏幕显示的图像中用户所选位置即用户的兴趣点进行三维重建，以拾取该兴趣点的空间信息，继而根据该兴趣点的空间信息确定该器官中该兴趣点对应组织是否存在病变及缺陷等。目前，需通过该兴趣点的平面信息以及该兴趣点的深度值，反算出该兴趣点的空间信息。然而，由于器官内部组织较复杂，为使得二维屏幕上可清楚的显示该器官的内部组织，可通过对器官各部分的透明度进行调节，显示被遮挡的组织。

但对于二维屏幕上显示的器官图像中的半透明组织，由于在绘制半透明组织对应图像创建过程中深度缓冲区处于关闭状态，深度缓冲区并没有半透明组织对应的深度值。因而采用现有的方式，难以获取该半透明组织对应的深度值，而难以获取半透明组织的空间信息，使得医学图像中兴趣点的空间信息拾取较困难，实现较复杂。

发明内容

本发明提供一种医学图像处理方法及装置，以降低医学图像中兴趣点的空间信息拾取的复杂度。

本发明提供一种医学图像处理方法，包括：

确定器官的图像中的预设显示位置；

根据器官中预设组织的STL文件，获取预设组织的顶点的空间信息；

根据预设组织的顶点的空间信息，确定顶点在图像中的映射位置；

根据顶点在图像中的映射位置和预设显示位置，从顶点中确定预设显示位置对应的顶点；

确定预设显示位置对应的顶点的空间信息。

本发明还提供一种医学图像处理装置，包括：

第一确定模块，用于确定器官的图像中的预设显示位置；

获取模块，用于根据所述器官中预设组织的标准模板库STL文件，获取所述预设组织的顶点的空间信息；

第二确定模块，用于根据所述预设组织的顶点的空间信息，确定所述顶点在所述图像中的映射位置；

第三确定模块，用于根据所述顶点在所述图像中的映射位置和所述预设显示位置，从所述顶点中确定所述预设显示位置对应的顶点；

第四确定模块，用于确定所述预设显示位置对应的顶点的空间信息。

本发明提供的医学图像处理方法及装置，可确定器官的图像中的预设显示位置，根据该器官中预设组织的STL文件获取该预设组织的顶点的空间信息，并根据该预设组织的顶点的空间信息，确定该顶点在该图像中的映射位置，根据该顶点在该图像中的映射位置和该预设显示位置，从该顶点中确定该预设显示位置对应的顶点，继而确定该预设显示位置对应的顶点的空间信息。该医学图像处理方法中，无需获取该预设显示位置处的深度值，不受该器官的图像中各组织的透明度的影响，便可确定该预设显示对应的顶点的空间信息，因而，该方法可降低预设显示位置处空间信息的拾取难度及复杂度，提高效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的一种医学图像处理方法的流程图；

图2为本发明提供的另一种医学图像处理方法的流程图；

图3为本发明提供的又一种医学图像处理方法的流程图；

图4为本发明提供的一种医学图像处理装置的结构示意图；

图5为本发明提供的另一种医学图像处理装置的结构示意图；

图6为本发明提供的一种医学设备的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

在对本发明实施例进行详细的解释说明之前，先对本发明实施例的应用场景予以介绍。本发明实施例提供的方法应用于终端，该终端为医疗场景中医疗设备，该医疗设备可以为医学影像的显示装置，示例的，该终端为计算机辅助医疗显示设备，比如计算机、电子计算机断层扫描(Computed Tomography，简称CT)机、核磁共振仪等，该医学影像可以为三维医学重建模型等，本发明实施例对此不做限定。

本发明提供一种医学图像处理方法。图1为本发明提供的一种医学图像处理方法的流程图。该医学图像处理方法可由医学图像处理设备通过软件和/或硬件的方式实现。如图1所示，该方法可包括：

S101、确定器官的图像中的预设显示位置。

具体地，该S101中可以是从屏幕上显示的该器官的图像中，确定该预设显示位置。举例来说，该方法中可以是根据该预设显示位置的选择指令，确定该器官的图像中的该预设显示位置。该预设显示位置的选择指令例如可以是在该预设显示位置处，通过鼠标点击或触控操作所输入的该选择指令。也就是说，该器官的图像中的该预设显示位置可以为用户在该器官的图像中所选择的位置在该屏幕上的显示位置。

该器官的图像可以为二维屏幕上所显示的该器官的三维图像。该器官的图像例如可以为该器官的CT图像、或，磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging，简称MRI)图像。

需要说明的是，本发明所提及的器官例如可以为人或动物身体内的任一器官。该器官例如可以为肝脏、肾脏、心脏等任一器官。

S102、根据该器官中预设组织的标准模板库(Standard Template Library，简称STL)文件，获取该预设组织的顶点的空间信息。

具体地，该医学图像处理设备中可预先存储有该器官的所有组织的STL文件。该器官中可包括多个组织，该器官的图像也称为一个多组织混合图像。

该S102中可以是先从该器官的多个组织中确定该预设组织，继而从该器官的组织模型库中确定该预设组织的STL文件，并从根据该预设组织的STL文件中获取该预设组织的顶点的空间信息。

该器官的组织模型库中，每个组织的STL文件可存储有该组织的至少一个三角面片信息，每个三角面片信息可包括该三角面片的三个顶点的空间信息。其中，该预设组织的STL文件可存储有该器官的图像中该预设组织的至少一个三角面片信息，每个三角面片信息可包括该三角面片的三个顶点中每个顶点的三维空间坐标。

该方法中例如可以是通过加载该预设组织的STL文件，获取该预设组织的每一个三角面片的空间信息。示例的，该预设组织的每一个三角面片的空间信息包括该三角面片的三个顶点中每个顶点的三维空间坐标。

S103、根据该预设组织的顶点的空间信息，确定该顶点在该图像中的映射位置。

具体地，该方法中可以是根据该顶点的空间信息投影至屏幕上，并将顶点在屏幕上的投影位置确定为该顶点在该图像中的映射位置。

需要说明的是，对于该预设组织的每个顶点，均可采用该S103的方式确定该每个顶点在该图像中的映射位置。

S104、根据该顶点在该图像中的映射位置和该预设显示位置，从该顶点中确定该预设显示位置对应的顶点。

具体地，该S104中例如可以是根据该顶点在该图像中的映射位置的坐标和该预设显示位置的坐标等位置信息，从该顶点中确定该预设显示位置对应的顶点。

S105、确定该预设显示位置对应的顶点的空间信息。

具体地，该S105中可以是确定从上述S102中获取的该预设组织的顶点的空间信息中，确定该预设显示位置对应的顶点的空间信息。需要说明的是，该方法中在确定该预设显示位置对应的顶点的空间信息后，还可以将该预设显示位置以及该预设显示位置对应的顶点的空间信息在屏幕上显示的该器官的图像中进行显示，以使得用户如医护人员可基于该预设显示位置的空间信息确定该器官中该预设显示位置对应的顶点处的组织是否存在病变及缺陷等。可选的，该方法还可包括：在确定该预设显示位置对应的顶点的空间信息后，可根据该预设显示位置对应的顶点的空间信息确定该器官中该预设显示位置对应的顶点处的组织是否存在病变及缺陷等，并在屏幕上显示的该器官的图像中显示该预设显示位置、该预设显示位置对应的顶点的空间信息以及该预设显示位置对应的顶点处的组织的诊断结果等。

本发明提供的医学图像处理方法，可确定器官的图像中的预设显示位置，根据该器官中预设组织的STL文件获取该预设组织的顶点的空间信息，并根据该预设组织的顶点的空间信息，确定该顶点在该图像中的映射位置，根据该顶点在该图像中的映射位置和该预设显示位置，从该顶点中确定该预设显示位置对应的顶点，继而确定该预设显示位置对应的顶点的空间信息。该医学图像处理方法中，无需获取该预设显示位置处的深度值，不受该器官的图像中各组织的透明度的影响，便可确定该预设显示对应的顶点的空间信息，因而，该方法可降低设显示位置处空间信息的拾取难度及复杂度，提高效率。

可选的，本发明还提供一种医学图像处理方法。图2为本发明提供的另一种医学图像处理方法的流程图。如图2所示，该方法在上述实施例的基础上，其中，S104中根据该顶点在该图像中的映射位置和该预设显示位置，从该顶点中确定该预设显示位置对应的顶点，可以包括：

S201、将该顶点在该图像中的映射位置的屏幕三维坐标中两个维度的坐标，与该预设显示位置的屏幕二维坐标进行比较。

具体地，该预设显示位置的屏幕二维坐标可以为该两个维度的坐标。

举例来说，若该顶点在该图像的映射位置的屏幕三维坐标例如可以为(winx，winy，winz)，该顶点在该图像的映射位置的屏幕三维坐标中两个维度的坐标例如可以为(winx，winy)。该预设显示位置的屏幕二维坐标例如可以为(winX，winY)。该S201中可以是将该顶点在该图像的映射位置的屏幕三维坐标中的winx与该预设显示位置的winX比较，计算|winx-winX|的值，将该顶点在该图像的映射位置的屏幕三维坐标中的winy与该预设显示位置的winY比较，计算|winy-winY|的值。

S202、将映射位置的该两个维度的坐标与该预设显示位置的屏幕二维坐标的差值在预设范围内的顶点，确定为该预设组织中的兴趣顶点。

举例来说，该方法例如可以是将该顶点中，|winx-winX|的值和|winy-winY|的值均在预设范围内的顶点，确定为该预设组织中的兴趣顶点。

S203、将该预设组织中的兴趣顶点中，该两个维度外其他维度的坐标值最小的顶点作为该预设显示位置对应的顶点。

举例来说，该方法中可以是将，该预设组织中的兴趣顶点中，winz的值最小的顶点作为该预设显示位置对应顶点。

该方法中，根据该顶点在该图像中的映射位置的屏幕三维坐标，以及，该预设显示位置的屏幕二维坐标，从该顶点中确定该预设显示位置对应的顶点，可使得该预设显示位置对应的顶点的确定更准确，更好地保证预设显示位置对应的空间信息的准确度，继而使得基于该预设显示位置对应的空间信息对该预设显示位置对应的组织的诊断或处理结果更准确。

可选的，上所述的方法中，如上所述的S102中根据该器官中预设组织的STL文件，获取该预设组织的顶点的空间信息可包括：

根据该预设组织的STL文件，获取该预设组织的顶点的空间信息，其中，该空间信息包括空间三维坐标。

对应的，如上所述的S103中根据该预设组织的顶点的空间信息，确定该顶点在该图像中的映射位置可以包括：

根据该顶点的空间三维坐标，将该顶点变换至投影矩阵中，获得该顶点在该图像中的映射位置的屏幕三维坐标。

具体地，该方法中可以是通过加载该顶点的空间三维坐标，继而将顶点通过视图矩阵变换至视图矩阵坐标系中，再将该视图矩阵坐标系中的顶点变换至投影矩阵中，通过视口的位置和大小，计算得出该顶点在该图像中的映射位置的屏幕三维坐标。

由于该方法中，根据该顶点的空间三维坐标，将该顶点变换至投影矩阵中，获得该顶点在该图像中的映射位置的屏幕三维坐标，继而根据顶点在该图像中的映射位置的屏幕三维坐标和该预设显示位置的屏幕二维坐标，从所有顶点中确定该预设显示位置对应的顶点，并从该顶点的空间三维坐标中，确定该预设显示位置对应的顶点的空间三维坐标。也就是说，该方法是通过该顶点的空间三维坐标，将该顶点变换至投影矩阵中获得该顶点在该图像中的映射位置的的屏幕坐标继而进行相应处理，属于正向运算处理，而并非直接根据该预设显示位置的屏幕二维坐标，通过投影矩阵的逆运算确定该预设显示位置对应的顶点的空间三维坐标，可避免投影矩阵不可逆问题，还可避免使用复杂的求交运算得到深度值，降低了预设显示位置处空间信息的拾取难度及复杂度，并提高准确度。

可选的，该方法在上述实施例中所述的S201中将该顶点在该图像中的映射位置的屏幕三维坐标中两个维度的坐标，与该预设显示位置的屏幕二维坐标进行比较之前，该方法还可包括：

确定该器官的图像中的预设显示位置；

获取该预设显示位置的屏幕二维坐标。

具体地，该方法中例如可以是在确定该预设显示位置后，便获取该预设显示位置的屏幕二维坐标。

可选的，该方法还包括：

存储该预设显示位置对应的顶点的空间信息。

该方法中，根据该顶点在该图像中的映射位置的屏幕三维坐标，以及，该预设显示位置的屏幕二维坐标，从该顶点中确定该预设显示位置对应的顶点，可使得该预设显示位置对应的顶点的确定更准确，更好地保证预设显示位置对应的空间信息的准确度，继而使得基于该预设显示位置对应的空间信息对该预设显示位置对应的组织的诊断或处理结果更准确。

本发明还可提供一种医学图像处理方法。图3为本发明提供的又一种医学图像处理方法的流程图。该方法可通过如下所示的具体实例，对上述实施例所述的方法进行解释说明。如图3所示，该方法可包括：

S301、接收屏幕上显示的器官的图像中预设显示位置的选择指令。

该选择指令，例如可以为在该预设显示位置处，通过鼠标点击操作输入的指令。

该器官例如可以为肝脏器官。该预设显示位置例如可以为该屏幕上显示的器官的图像中的任一位置，如“肿瘤”位置。

S302、根据该预设显示位置的选择指令，确定该预设显示位置，并获取该预设显示位置的屏幕二维坐标。

S303、通过加载该器官中预设组织的STL文件，获取该预设组织的所有顶点的空间三维坐标。

S304、根据该每个顶点的空间三维坐标，将该每个顶点变换至投影矩阵中，并根据视口的位置和大小，获得该每个顶点在该图像中的映射位置的屏幕三维坐标。

S305、将该每个顶点在该图像中的映射位置的屏幕三维坐标中两个维度的坐标，与该预设显示位置的屏幕二维坐标进行比较。

S306、将该所有顶点中，映射位置的该两个维度的坐标与该预设显示位置的屏幕二维坐标的差值在预设范围内的顶点，确定为该预设组织中的兴趣顶点。

S307、将该预设组织中的兴趣顶点中，该两个维度外其他维度的坐标值最小的顶点作为该预设显示位置对应的顶点。

S308、从该所有顶点的空间三维坐标中确定该预设显示位置对应的顶点的空间三维坐标，并对该预设显示位置对应的顶点的空间三维坐标进行存储。

如该预设显示位置的屏幕坐标为(winX，winY)为(708，576)，通过执行该方法可得到该预设显示位置对应的顶点的空间三维坐标(obj_x，obj_y，obj_z)为(176，393，787)

本发明提供的医学图像处理方法，无需获取该预设显示位置处的深度值，不受该器官的图像中各组织的透明度的影响，便可确定该预设显示对应的顶点的空间信息，因而，该方法可减小预设显示位置处空间信息的拾取难度及复杂度，提高效率。

本发明还提供一种医学图像处理装置。图4为本发明提供的一种医学图像处理装置的结构示意图。如图4所示，该医学图像处理装置400可包括：

第一确定模块410，用于确定器官的图像中的预设显示位置；

获取模块420，用于根据该器官中预设组织的STL文件，获取该预设组织的顶点的空间信息；

第二确定模块430，用于根据该预设组织的顶点的空间信息，确定该顶点在该图像中的映射位置；

第三确定模块440，用于根据该顶点在该图像中的映射位置和该预设显示位置，从该顶点中确定该预设显示位置对应的顶点；

第四确定模块450，用于确定该预设显示位置对应的顶点的空间信息。

可选的，第三确定模块440具体用于：

将该顶点在该图像中的映射位置的屏幕三维坐标中两个维度的坐标，与该预设显示位置的屏幕二维坐标进行比较；

将映射位置的该两个维度的坐标与该预设显示位置的屏幕二维坐标的差值在预设范围内的顶点，确定为该预设组织中的兴趣顶点；

将该预设组织中的兴趣顶点中，该两个维度外其他维度的坐标值最小的顶点作为该预设显示位置对应的顶点。

可选的，获取模块420，具体用于根据该预设组织的STL文件，获取该预设组织的顶点的空间信息，其中，该空间信息包括空间三维坐标；

相应的，第二确定模块430，具体用于根据该顶点的空间三维坐标，将该顶点变换至投影矩阵中，获得该顶点在该图像中的映射位置的屏幕三维坐标。

可选的，图5为本发明提供的另一种医学图像处理装置的结构示意图。参考图5所示，第一确定模块410包括：

第一确定子模块411，用于确定该器官的图像中的预设显示位置；

第一获取子模块412，用于获取该预设显示位置的屏幕二维坐标。

可选的，医学图像处理装置400还可包括：

存储模块，用于存储该预设显示位置对应的顶点的空间信息。

本发明提供的医学图像处理装置400可执行上述图1至图3中任一所述的医学图像处理方法，其具体的实现过程及有益效果与上述实施例类似，在此不再赘述。

本发明还提供一种医学设备。图6为本发明提供的一种医学设备的结构示意图。如图6所示，该医学设备600可包括：处理器601和存储器602。处理器601可通过总线603与存储器602连接。

其中，存储器602，用于存储程序指令。

处理器601，可用于调用存储器602中的程序指令，使得处理器601确定器官的图像中的预设显示位置；根据该器官中预设组织的STL文件，获取该预设组织的顶点的空间信息；根据该预设组织的顶点的空间信息，确定该顶点在该图像中的映射位置；该根据顶点在所述图像中的映射位置和该预设显示位置，从该顶点中确定该预设显示位置对应的顶点；确定该预设显示位置对应的顶点的空间信息。

可选的，处理器601，配置成用于将该顶点在该图像中的映射位置的屏幕三维坐标中两个维度的坐标，与该预设显示位置的屏幕二维坐标进行比较；将映射位置的该两个维度的坐标与该预设显示位置的屏幕二维坐标的差值在预设范围内的映射位置对应的顶点，确定为该预设组织中的兴趣顶点；将该预设组织中的兴趣顶点中，该两个维度外其他维度的坐标值最小的顶点作为该预设显示位置对应的顶点。

可选的，处理器601，具体配置成用于根据该预设组织的STL文件，获取该预设组织的顶点的空间信息，其中，空间信息包括空间三维坐标；并且根据该顶点的空间三维坐标，将该顶点变换至投影矩阵中，获得该顶点在该图像中的映射位置的屏幕三维坐标。

可选的，处理器601，还配置成用于获取该预设显示位置的屏幕二维坐标。

可选的，处理器601，还配置成用于将该预设显示位置对应的顶点的空间信息存储至存储器602中。

本发明提供的医学设备600可执行上述图1至图3中任一所述的医学图像处理方法，其具体的实现过程及有益效果与上述实施例类似，在此不再赘述。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种医学图像处理方法，其特征在于，包括：

确定器官的图像中的预设显示位置；

根据所述器官中预设组织的标准模板库STL文件，获取所述预设组织的顶点的空间信息；

根据所述预设组织的顶点的空间信息，确定所述顶点在所述图像中的映射位置；

根据所述顶点在所述图像中的映射位置和所述预设显示位置，从所述顶点中确定所述预设显示位置对应的顶点；

确定所述预设显示位置对应的顶点的空间信息。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述顶点在所述图像中的映射位置和所述预设显示位置，从所述顶点中确定所述预设显示位置对应的顶点，包括：

将所述顶点在所述图像中的映射位置的屏幕三维坐标中两个维度的坐标，与所述预设显示位置的屏幕二维坐标进行比较；

将映射位置的所述两个维度的坐标与所述预设显示位置的屏幕二维坐标的差值在预设范围内的顶点，确定为所述预设组织中的兴趣顶点；

将所述预设组织中的兴趣顶点中，所述两个维度外其他维度的坐标值最小的顶点作为所述预设显示位置对应的顶点。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述器官中预设组织的STL文件，获取所述预设组织的顶点的空间信息，包括：

根据所述预设组织的STL文件，获取所述预设组织的顶点的空间信息，其中，所述空间信息包括空间三维坐标；

相应的，所述根据所述预设组织的顶点的空间信息，确定所述顶点在所述图像中的映射位置，包括：

根据所述顶点的空间三维坐标，将所述顶点的空间三维坐标变换至投影矩阵中，获得所述顶点在所述图像中的映射位置的屏幕三维坐标。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述确定器官的图像中的预设显示位置，包括：

确定所述器官的图像中的预设显示位置；

获取所述预设显示位置的屏幕二维坐标。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

存储所述预设显示位置对应的顶点的空间信息。

6.一种医学图像处理装置，其特征在于，包括：

第一确定模块，用于确定器官的图像中的预设显示位置；

获取模块，用于根据所述器官中预设组织的标准模板库STL文件，获取所述预设组织的顶点的空间信息；

第二确定模块，用于根据所述预设组织的顶点的空间信息，确定所述顶点在所述图像中的映射位置；

第三确定模块，用于根据所述顶点在所述图像中的映射位置和所述预设显示位置，从所述顶点中确定所述预设显示位置对应的顶点；

第四确定模块，用于确定所述预设显示位置对应的顶点的空间信息。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述第三确定模块具体用于：

将所述顶点在所述图像中的映射位置的屏幕三维坐标中两个维度的坐标，与所述预设显示位置的屏幕二维坐标进行比较；

将映射位置的所述两个维度的坐标与所述预设显示位置的屏幕二维坐标的差值在预设范围内的顶点，确定为所述预设组织中的兴趣顶点；

将所述预设组织中的兴趣顶点中，所述两个维度外其他维度的坐标值最小的顶点作为所述预设显示位置对应的顶点。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，

所述获取模块，具体用于根据所述预设组织的STL文件，获取所述预设组织的顶点的空间信息，其中，所述空间信息包括空间三维坐标；

相应的，所述第二确定模块，具体用于根据所述顶点的空间三维坐标，将所述顶点变换至投影矩阵中，获得所述顶点在所述图像中的映射位置的屏幕三维坐标。

9.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述第一确定模块包括：

第一确定子模块，用于确定所述器官的图像中的预设显示位置；

第一获取子模块，用于获取所述预设显示位置的屏幕二维坐标。

10.根据权利要求6-7中任一项所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

存储模块，用于存储所述预设显示位置对应的顶点的空间信息。