CN106548447B - 获取医学二维图像的方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种获取医学二维图像的方法及装置,属于图像处理领域。所述方法包括:确定三维模型的三维直角坐标系,所述三维模型是由多张计算机断层扫描CT图像沿目标方向生成的模型,所述三维直角坐标系的一个坐标轴与所述目标方向相同;根据用户操作确定所述医学二维图像对应的所述三维模型的截面,其中,所述截面满足三元一次方程:Ax+By+Cz+D=0;确定所述截面与所述多张CT图像的交线;获取所述交线在所述CT图像上对应的CT图像数据;根据所述交线在所述CT图像上对应的CT图像数据生成所述截面对应的所述医学二维图像。本发明有效地提高了图像降维的灵活性。本发明用于图像降维。
Description
技术领域
本发明涉及图像处理领域,特别涉及一种获取医学二维图像的方法及装置。
背景技术
在医疗场景中,通过医疗装置可以将多张X线计算机断层扫描(英文:ComputedTomography;简称:CT)图像沿目标方向(该目标方向通常为垂直CT图像所在平面的方向)生成三维模型,医护人员通过该三维模型观察病灶并规划手术方案。该三维模型中,每两张相邻的CT图像之间的距离(即层间距)相等,每张CT图像可以视为医学二维图像。三维模型以三维图像的形式显示。医护人员在规划手术方案时,对于关键手术节点(如病灶逼近主要血管的位置),需要对其三维模型和对应的医学二维图像进行对照查看,以便于确定该关键手术节点的相关信息。因此,需获取三维模型关键手术节点处的医学二维图像,也即是进行图像的降维。
传统的降维方法,是在三维模型中建立三维直角坐标系,使该三维直角坐标系的三个坐标轴分别平行于目标方向以及CT图像的长边和宽边,再根据用户在该三维模型上的操作所确定的一个操作点,将目标方向作为塌缩方向,使三维模型塌缩在该操作点所在平面,以形成医学二维图像。最终得到的医学二维图像实质上是三维模型中操作点所在的一张CT图像或者与该操作点距离最近的一张CT图像。
在实现本发明的过程中,发明人发现现有技术至少存在以下问题:
使用传统的降维方法将三维模型降维到医学二维图像时,由于只能沿着固定的方向对三维模型进行维度塌缩,图像降维的灵活性较低。
发明内容
为了解决现有图像降维的灵活性较低的问题,本发明实施例提供了一种获取医学二维图像的方法及装置。所述技术方案如下:
第一方面,提供了一种获取医学二维图像的方法,所述方法包括:
确定三维模型的三维直角坐标系,所述三维模型是由多张计算机断层扫描CT图像沿目标方向生成的模型,所述三维直角坐标系的一个坐标轴与所述目标方向相同;
根据用户操作确定所述医学二维图像对应的所述三维模型的截面,其中,所述截面满足三元一次方程:Ax+By+Cz+D=0;
确定所述截面与所述多张CT图像的交线;
获取所述交线在所述CT图像上对应的CT图像数据;
根据所述交线在所述CT图像上对应的CT图像数据生成所述截面对应的所述医学二维图像。
可选地,所述根据所述交线在所述CT图像上对应的CT图像数据生成所述截面对应的所述医学二维图像,包括:
根据所述交线在所述CT图像上对应的CT图像数据,生成包含所述CT图像数据的合成图像;
当所述截面与所述目标方向不垂直时,对所述合成图像进行插值处理得到所述医学二维图像。
可选地,所述根据所述交线在所述CT图像上对应的CT图像数据,生成包含所述CT图像数据的合成图像,包括:
当所述截面与所述三维直角坐标系中的一个坐标轴平行,另外两个坐标轴不平行时,根据所述交线在所述CT图像上对应的CT图像数据,对所述交线进行插值处理;
提取插值处理后的所述交线上的数据;
将提取的数据按照所述交线的排布方式依次排列,以形成所述合成图像。
可选地,所述根据所述交线在所述CT图像上对应的CT图像数据,生成包含所述CT图像数据的合成图像,包括:
当所述截面与所述三维直角坐标系的三个坐标轴均不平行时,确定所述截面的最小邻接矩形;
根据所述交线在所述CT图像上对应的CT图像数据,对所述交线进行插值处理;
提取插值处理后的所述交线上的数据;
将提取的数据按照所述交线的排布方式依次填充在所述最小邻接矩形内,并将所述最小邻接矩形内没有填充数据处的数据值设置为0,以形成所述合成图像。
可选地,所述根据所述交线在所述CT图像上对应的CT图像数据,生成包含所述CT图像数据的合成图像,包括:
当所述截面与所述直角坐标系中的第一轴和第二轴均平行时,将所述交线在所述CT图像上对应的CT图像数据按照所述交线的排布方式依次排列,以形成所述合成图像;
其中,所述第一轴为所述三维直角坐标系的三个坐标轴中除第二轴之外的任一轴,所述第二轴为所述目标方向相同的坐标轴。
第二方面,提供了一种获取医学二维图像的装置,所述装置包括:
第一确定模块,用于确定三维模型的三维直角坐标系,所述三维模型是由多张计算机断层扫描CT图像沿目标方向生成的模型,所述三维直角坐标系的一个坐标轴与所述目标方向相同;
第二确定模块,用于根据用户操作确定所述医学二维图像对应的所述三维模型的截面,其中,所述截面满足三元一次方程:Ax+By+Cz+D=0;
第三确定模块,用于确定所述截面与所述多张CT图像的交线;
获取模块,用于获取所述交线在所述CT图像上对应的CT图像数据;
生成模块,用于根据所述交线在所述CT图像上对应的CT图像数据生成所述截面对应的所述医学二维图像。
可选地,所述生成模块,包括:
生成子模块,用于根据所述交线在所述CT图像上对应的CT图像数据,生成包含所述CT图像数据的合成图像;
处理子模块,用于当所述截面与所述目标方向不垂直时,对所述合成图像进行插值处理得到所述医学二维图像。
可选地,所述生成子模块,用于:
当所述截面与所述三维直角坐标系中的一个坐标轴平行,另外两个坐标轴不平行时,根据所述交线在所述CT图像上对应的CT图像数据,对所述交线进行插值处理;
提取插值处理后的所述交线上的数据;
将提取的数据按照所述交线的排布方式依次排列,以形成所述合成图像。
可选地,所述生成子模块,用于:
当所述截面与所述三维直角坐标系的三个坐标轴均不平行时,确定所述截面的最小邻接矩形;
根据所述交线在所述CT图像上对应的CT图像数据,对所述交线进行插值处理;
提取插值处理后的所述交线上的数据;
将提取的数据按照所述交线的排布方式依次填充在所述最小邻接矩形内,并将所述最小邻接矩形内没有填充数据处的数据值设置为0,以形成所述合成图像。
可选地,所述生成子模块,用于:
当所述截面与所述直角坐标系中的第一轴和第二轴均平行时,将所述交线在所述CT图像上对应的CT图像数据按照所述交线的排布方式依次排列,以形成所述合成图像;
其中,所述第一轴为所述三维直角坐标系的三个坐标轴中除第二轴之外的任一轴,所述第二轴为所述目标方向相同的坐标轴。
本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是:
本发明实施例提供的获取医学二维图像的方法及装置,通过根据用户操作确定医学二维图像对应的三维模型的截面,并根据交线在CT图像上对应的CT图像数据生成截面对应的医学二维图像,能够针对不同的用户操作确定不同位置处的截面,并降维得到截面对应的医学二维图像,而塌缩维度可以视为垂直于该截面,因此,可以实现不同塌缩维度上的降维,有效地提高了图像降维的灵活性。
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是本发明实施例提供的一种获取医学二维图像方法的方法流程图;
图2是本发明实施例提供的另一种获取医学二维图像方法的方法流程图;
图3是本发明实施例提供的一种建立的三维直角坐标系的示意图;
图4是本发明实施例提供的一种根据三维模型的中心点、起始三维点和终止三维点确定截面的示意图;
图5是本发明实施例提供的一种截面与多张CT图像相交的示意图;
图6是本发明实施例提供的又一种获取医学二维图像方法的方法流程图;
图7-1是本发明实施例提供的截面与z轴平行,与y轴和x轴均不平行的一种示意图;
图7-2是本发明实施例提供的截面与y轴平行,与x轴和z轴均不平行的一种示意图;
图7-3是本发明实施例提供的截面与x轴平行,与y轴和z轴均不平行的一种示意图;
图8是本发明实施例提供的某交线与一张CT图像相交的位置示意图;
图9是本发明实施例提供的截面与x轴、y轴和z轴均不平行的一种示意图;
图10-1是本发明实施例提供的截面与y轴和z轴平行的一种示意图;
图10-2是本发明实施例提供的截面与x轴和z轴平行的一种示意图;
图11是本发明实施例提供的两条交线组成初始CT图像的一种示意图;
图12-1为根据图9中截面的位置确定的截面对应的医学二维图像的示意图;
图12-2为根据图10-2中截面的位置确定的截面对应的医学二维图像的示意图;
图13是本发明实施例提供的截面与x轴和y轴平行的一种示意图;
图14-1是本发明实施例提供的在显示界面上显示医学二维图像的一种示意图;
图14-2是本发明实施例提供的在显示界面上显示医学二维图像对应的三维模型的一种示意图;
图14-3是本发明实施例提供的同时在显示界面上显示医学二维图像和对应的三维模型的一种示意图;
图15是本发明实施例提供的一种获取医学二维图像的装置的结构示意图;
图16是本发明实施例提供的另一种获取医学二维图像的装置的结构示意图。
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。
图1为本发明实施例提供的一种获取医学二维图像的方法流程图,如图1所示,该方法可以包括:
步骤101、确定三维模型的三维直角坐标系,三维模型是由多张计算机断层扫描CT图像沿目标方向生成的模型,三维直角坐标系的一个坐标轴与目标方向相同。
步骤102、根据用户操作确定医学二维图像对应的三维模型的截面,其中,截面满足三元一次方程:Ax+By+Cz+D=0。
步骤103、确定截面与多张CT图像的交线。
步骤104、获取交线在CT图像上对应的CT图像数据。
步骤105、根据交线在CT图像上对应的CT图像数据生成截面对应的医学二维图像。
综上所述,本发明实施例提供的获取医学二维图像的方法,通过根据用户操作确定医学二维图像对应的三维模型的截面,并根据交线在CT图像上对应的CT图像数据生成截面对应的医学二维图像,能够针对不同的用户操作确定不同位置处的截面,并降维得到截面对应的医学二维图像,而塌缩维度可以视为垂直于该截面,因此,可以实现不同塌缩维度上的降维,有效地提高了图像降维的灵活性。
需要说明的是,本发明实施例的获取医学二维图像的方法主是由相应的获取医学二维图像的装置执行的,该装置可以进行图像显示,例如该装置可以为计算机或医疗装置等。
图2为本发明实施例提供的一种获取医学二维图像的方法流程图,假设该方法由医疗装置执行,如图2所示,该方法可以包括:
步骤201、确定三维模型的三维直角坐标系,三维模型是由多张CT图像沿目标方向生成的模型,三维直角坐标系的一个坐标轴与目标方向相同。
在整个获取医学二维图像的过程中,会涉及到立体与平面的转换,这些转换需要以一定的形式表征,而通过三维直角坐标系的坐标来表征会更为直观准确,因此,需要根据三维模型建立三维直角坐标系。该三维模型可以对应一虚拟立方体,相应的,根据三维模型建立三维直角坐标系的过程可以包括:
步骤A1、获取三维模型对应的多张计算机断层扫描CT图像。
某一病人的CT图像序列由依次排布的多张CT图像组成,该多张CT图像的形状、大小和层间距(层间距即相邻的两张CT图像之间的距离)均相等,对应的三维模型为由该CT图像序列中的多张CT图像沿目标方向按照预设层间距生成的模型。该目标方向可以为多张CT图像的法向量所在的方向。
示例地,假设:某一CT图像序列中包含有200张CT图像,CT图像的层间距为0.6毫米(英文缩写:mm),每张CT图像中含有512*512个像素,图像中相邻像素之间的距离(即像素间距)为1mm。
步骤B1、根据多张CT图像建立虚拟立方体。
可选地,根据多张CT图像建立虚拟立方体的方法可以为:将多张CT图像中的第1张CT图像和最后1张CT图像的长和宽对应的边分别设为虚拟立方体的长和宽对应的边,将第1张CT图像的顶点和最后1张CT图像的对应顶点之间的连线确定为虚拟立方体的高对应的边,将每张CT图像的长和宽确定为虚拟立方体的长和宽,将第1张CT图像和最后1张CT图像之间的距离确定为虚拟立方体的高。
需要说明的是,由于目标方向可以为多张CT图像的法向量所在的方向,因此,该虚拟立方体的高所在的方向与目标方向重合或平行。
示例地,与步骤A1中做出同样的假设,假设某一CT图像序列中包含有200张CT图像,CT图像的层间距为0.6mm,每一张CT图像中含有512*512个像素(其中,512为CT图像的像素长度),像素间距为1mm,那么,每张CT图像的边即为虚拟立方体长和宽对应的边,其中,长和宽分别为512*1mm和512*1mm;第1张CT图像的顶点和第200张CT图像的对应顶点之间的连线即为虚拟立方体的高对应的边,其中,高为(200-1)*0.6mm。在实际应用中,为了保证生成的虚拟立方体和人体实际比例一致,该虚拟立方体的长宽高的度量表示通常以像素为单位,即该虚拟立方体的长为512*1mm/1mm=512像素,宽为512*1mm/1mm=512像素,高为(200-1)*0.6mm/1mm=119.4像素(由于像素通常为整数个,所以此处高应为120像素)。如图3所示,该虚拟立方体的长边分别为:边B1C1、边A1D1、边B200C200和边A200D200,宽边分别为:边A1B1、边C1D1、边A200B200和边C200D200,高边分别为:连线A1A200、连线B1B200、连线C1C200和连线D1D200。
步骤C1、根据虚拟立方体,确定三维模型的三维直角坐标系,三维直角坐标系的一个坐标轴与目标方向相同。
可选地,可以根据在步骤B1中建立的虚拟立方体确定三维模型的三维直角坐标系,并使该三维直角坐标系的一个坐标轴与目标方向相同。根据虚拟立方体确定三维模型的三维直角坐标系的一种可实现方法为:使该三维直角坐标系的x、y和z轴分别与虚拟立方体的长宽高重合。实际应用中,对三维直角坐标系的x、y和z轴的设置也可以为其他情形,本发明实施例对其不做具体限定。
示例地,如图3所示,可以将三维直角坐标系的原点o确定在B200点,该三维直角坐标系的x、y和z轴分别与虚拟立方体的宽B200A200、虚拟立方体的长B200C200和虚拟立方体的高B200B1重合。
步骤202、接收针对该三维模型的用户操作。
用户(通常为医护人员)观察三维模型时,若用户想要查看当前三维模型某一处的二维图像时,首先可以通过医疗装置在三维模型上进行操作,该操作可以反映用户的观测意图,根据该操作医疗装置可以确定并显示对应的二维图像,供用户查看。
可选地,用户的操作可以为输入起始观测点和终止观测点。该起始观测点和终止观测点可以由用户通过鼠标输入。具体的,用户在观察三维模型时,可以通过按下鼠标左键在屏幕上确定起始观测点,然后在保持对鼠标左键的按压状态的同时移动鼠标,待到达三维模型上的目标位置后松开鼠标左键,该目标位置所在的点即为终止观测点。
实际应用中,起始观测点和终止观测点还可以通过其他方式获取,例如该医疗装置的屏幕可以为触摸屏,该医疗装置可以通过获取用户触摸手势所产生的操作点来确定起始观测点和终止观测点。示例地,用户在观察三维模型时,可以通过用户的首次单击操作确定起始观测点,然后通过再次单击操作确定终止观测点,或者,起始观测点和终止观测点分别为用户的滑动操作所产生的轨迹的起始点和终止点。
可选地,在确定起始观测点和终止观测点的过程中,基于用户的操作,屏幕所显示的三维模型也可以相应旋转。例如,三维模型会跟着用户的鼠标运动而旋转。
步骤203、根据用户操作确定医学二维图像对应的三维模型的截面,其中,截面满足三元一次方程:Ax+By+Cz+D=0。
可选地,根据用户操作确定医学二维图像对应的三维模型的截面,可以包括:
步骤A2、将起始观测点在三维模型上的反投影确定为起始三维点。
由于三维模型是根据其对应的多张CT图像通过一定方法形成的,因此,三维模型与该多张CT图像之间存在对应关系,三维模型中的点可以对应投影到相应的CT图像中,CT图像中的点也可以反投影到三维模型中,即根据其相应的投影数据以“原路返回”的方式投影到三维模型中去。由于显示界面通常为平面界面,起始观测点和终止观测点在该显示界面上表现为CT图像中的点,需要将该CT图像中的点反投影到三维模型中。采用“原路返回”方式,医疗装置可以将用户在显示界面输入的起始观测点反投影到三维模型中,并将该起始观测点在三维模型上的反投影确定为起始三维点。
步骤B2、将终止观测点在三维模型上的反投影确定为终止三维点。
同理,采用“原路返回”方式,终止观测点也可以反投影到三维模型中,医疗装置将终止观测点反投影到三维模型中后,将该终止观测点在三维模型上的反投影确定为终止三维点。
步骤C2、确定三维模型的中心点。
三维模型的中心点为三维模型的横向最大长度所在直线与纵向最大长度所在直线的交点。该中心点为图像旋转时的旋转轴点。用该中心点与用户在显示界面输入的起始观测点和终止观测点可以共同确定当前用户对图像进行观察时医学二维图像对应的三维模型的截面,即三点确定一个平面。
可选地,在三维模型中确定三维模型的中心点的方法可以为:在三维模型中确定三维模型的横向最大长度和纵向最大长度,并将该横向最大长度所在直线与该纵向最大长度所在直线的交点确定为三维模型的中心点。在确定该中心点时,需要获取该中心点的坐标,并记录其坐标值以备使用。
步骤D2、将中心点到起始三维点的连线所形成的向量确定为第一向量。
将步骤C2中确定的中心点与步骤A2中确定的起始三维点进行连线,并将该连线所形成的向量确定为第一向量。该第一向量的长度为中心点到起始三维点的距离,该第一向量的方向即为从中心点指向起始三维点的方向。
步骤E2、将中心点到终止三维点的连线所形成的向量确定为第二向量。
将步骤C2中确定的中心点与步骤B2中确定的终止三维点进行连线,并将该连线所形成的向量确定为第二向量。该第二向量的长度为中心点到终止三维点的距离,该向量的方向即为从中心点指向终止三维点的方向。
步骤F2、将三维直角坐标系中第一向量与第二向量所在平面确定为医学二维图像对应的三维模型的截面,该截面满足三元一次方程:Ax+By+Cz+D=0,也即是该三元一次方程用于表示一平面,其中,A、B、C和D分别为三元一次方程的系数,对于任意一个截面,其截面方程中的A、B、C和D均为常数,且A、B和C不同时为0。
根据数学知识可以知道,两条相交的直线可以确定一个平面。在三维直角坐标系中,由于第一向量和第二向量有一个共同的起点,即中心点,因此,第一向量和第二向量可以在三维直角坐标系中唯一地确定一个平面。该平面即为根据用户操作确定的医学二维图像对应的三维模型的截面。
由上可知,在三维直角坐标系中确定的三维模型的截面对应的医学二维图像,是从用户的观测方向出发确定的医学二维图像,该截面垂直于用户的观测方向,该确定的医学二维图像能够反映用户的真实观测意图。示例地,如图4所示,点p为三维模型的中心点,点q为起始观测点反投影到三维模型中的起始三维点,s为终止观测点反投影到三维模型中的终止三维点,那么,向量为第一向量,向量为第二向量,平面t即为第一向量和第二向量确定的三维模型的截面,图中虚线表示的方向即为用户的观测方向。同时,为了便于观察,在该图中未画出三维模型。
步骤204、确定截面与多张CT图像的交线。
在本发明实施例中多张CT图像为与x轴和y轴平行的图像,并且该多张CT图像的层间距相同,因此,可以在三维直角坐标系中确定每张CT图像的方程。在步骤203中,已经根据用户操作确定了医学二维图像对应的三维模型的截面,并且,该截面的截面方程满足三元一次方程:Ax+By+Cz+D=0,因此,可以根据每张CT图像的方程和截面方程确定截面与多张CT图像的交线。
示例地,图5为截面00与多张CT图像相交的示意图,图5中多张平行排布的图像即为多张CT图像,假设该CT图像共200张,从上至下分别为第1至第200张,每张CT图像均与截面00相交形成多条交线01。
步骤205、获取交线在CT图像上对应的CT图像数据。
交线在CT图像上对应的CT图像数据可以包括:交线上包含的像素点的像素值与坐标信息等。对于一个CT图像序列来说,该CT图像序列包含的CT图像张数、每张CT图像的大小及包含的像素点数均是固定且已知的。并且,每张CT图像中的像素点均匀分布。因此,可以根据步骤204中确定的截面与多张CT图像的交线获取其在CT图像上对应的CT图像数据。
步骤206、根据交线在CT图像上对应的CT图像数据生成截面对应的医学二维图像。
如图6所示,根据交线在CT图像上对应的CT图像数据生成截面对应的医学二维图像,可以包括:
步骤2061、根据交线在CT图像上对应的CT图像数据,生成包含CT图像数据的合成图像。
由于截面在三维直角坐标系中位置的不同,根据交线在CT图像上对应的CT图像数据,生成包含CT图像数据的合成图像的方法会有一定的差异。截面在三维直角坐标系中位置的不同,主要体现为截面与三维直角坐标系中各坐标轴相交情况的不同。截面与三维直角坐标系中各坐标轴的相交情况主要分为以下几种情形:第一种情形:截面与三维直角坐标系中的一个坐标轴平行,与另外两个坐标轴不平行;第二种情形:截面与三维直角坐标系的三个坐标轴均不平行;第三种情形:截面与直角坐标系中的第一轴和第二轴均平行,其中,第一轴为三维直角坐标系的三个坐标轴中除第二轴之外的任一轴,第二轴为与目标方向方向相同的坐标轴。
当截面与坐标轴的相交情况为第一种情形时,该第一种情形又可包括三种情况:第一种,截面与z轴平行,且与y轴和x轴不平行,截面满足截面方程:Ax+By+D=0(C=0,A、B和C均不等于0);第二种,截面与x轴平行,且与y轴和z轴不平行,截面满足截面方程:By+Cz+D=0(A=0,B、C和D均不等于0);第三种,截面与y轴平行,且与x轴和z轴不平行,截面满足截面方程:Ax+Cz+D=0(B=0,A、C和D均不等于0)。在本实施例中以第一种情况为例,对生成包含CT图像数据的合成图像的方法进行说明,第二种情形和第三种情形的处理过程可以参考第一种情形的相应过程,对其不再赘述。示例地,图7-1为截面00与z轴平行,且与y轴和x轴均平行的一种示意图;图7-2为截面00与y轴平行,且与x轴和z轴不平行的一种示意图;图7-3为截面00与x轴平行,且与y轴和z轴不平行的一种示意图。
可选地,根据交线在CT图像上对应的CT图像数据,生成包含CT图像数据的合成图像,可以包括:
步骤A3、根据交线在CT图像上对应的CT图像数据,对交线进行插值处理。
截面与z轴平行,且与y轴和x轴不平行,那么,截面与x轴和y轴必然相交,其交点到原点的距离即为截距,假设在x轴和y轴上的截距分别为dx和dy。由于该交线同时处于CT图像和三维直角坐标系中,因此该交线有像素长度和空间长度。其像素长度为:交线在CT图像中经过的像素点的个数。其空间长度为:交线在三维直角坐标系中由坐标度量出的长度。由于像素长度与空间长度具有不同的度量方式,且可能该交线上的某个点恰好没有经过像素,所以该点没有像素值,因此,需要对该交线进行插值处理。
可选地,对交线进行插值处理,可以包括:
步骤A31、在每张CT图像上建立虚拟方格,使每个像素点位于虚拟方格的顶点处,每个虚拟方格的边长等于两个相邻的像素之间的间距。
两个相邻的像素之间的间距即为像素间距。由于图像上的像素呈均匀分布,所以同一张图像上的所有像素间距均相等。并且,通过一次扫描过程扫描出的多张CT图像的大小相同且图像的分辨率相同,因此,该多张CT图像的像素间距均相等。CT图像的像素间距为指定像素间距,可选地,可以为0.6mm。
在本发明实施例中,每张CT图像的形状和大小相等,且均为矩形。对于每张CT图像,将该CT图像由横纵交错的多条直线划分为多个大小相等矩阵状排布的虚拟方格时,虚拟方格的边长等于像素间距,该CT图像中,各个像素点位于上述多条直线的顶点处,也即是虚拟方格的顶点处。
步骤A32、获取交线上与虚拟方格的交点。
步骤A33、确定插值点的位置。
对于每张CT图像,可以根据交线在对应的CT图像长边上的截距,以及交线在CT图像短边上的截距的大小关系,确定插值点的位置。
示例的,对于每条交线,当交线在CT图像长边上的截距大于交线在CT图像短边上的截距时,在CT图像长边上,确定插值点的位置;或者,当交线在CT图像长边上的截距小于交线在CT图像短边上的截距时,在CT图像短边上,确定插值点的位置。示例地,当CT图像长边为x轴,CT图像短边为y轴时,若dx>dy,则在x轴方向上确定插值点的位置;若dx<dy,则在y轴方向上确定插值点的位置。
可选地,在CT图像长边上确定插值点位置的过程可以为:确定交线与平行于CT图像短边的虚拟方格的边的交点,该所有交点即为在CT图像长边上确定的插值点。当交线在CT图像长边上的截距大于交线在CT图像短边上的截距时,交线与平行于CT图像短边的虚拟方格的边的交点的数量多于交线与平行于CT图像长边的虚拟方格的边的交点的数量,此时,若将插值点确定为交线与平行于CT图像短边的虚拟方格的边的交点,可以以更大可能性地将交线上的点的像素值确定为CT图像中的像素点的像素值,使获取的医学二维图像更接近于真实的图像,这样就可以有效提高获取的医学二维图像的准确性。
在CT图像短边上确定插值点位置的方法可以相应参考在CT图像长边上确定插值点位置的方法,此处不再赘述。
步骤A34、在虚拟方格上确定与插值点最接近的两个顶点与插值点的距离,根据第一像素值计算公式计算第一像素值R,第一像素值计算公式为:
R=(t1*R2+t2*R1)/t;
其中,两个顶点包括:第一顶点和第二顶点,R1为第一顶点的像素值,R2为第二顶点的像素值,t1为第一顶点与插值点的距离,t2为第二顶点与插值点的距离,t为每个虚拟方格的边长。
本发明实施例以一个插值点为例,对其插值方法进行说明,其他插值点的插值方法可参考该插值点的插值方法。可选地,该插值方法为:首先,在虚拟方格上确定与该插值点最接近的两个顶点到该插值点的距离,两个顶点分别为第一顶点和第二顶点;然后,根据第一像素值计算公式计算插值点的第一像素值R。
步骤A35、将交线上插值点的像素值设置为第一像素值。
将在步骤A34中确定的交线上插值点的像素值设置为第一像素值R。
示例地,图8为某交线与某张CT图像相交的位置示意图,假设该交线的方程为:0.6x+y-2.4=0,x轴为CT图像长边所在轴,y轴为CT图像短边所在轴。图8中的网格为按照步骤A31所述方法在CT图像上建立的虚拟方格,CT图像的像素点位于该虚拟方格的顶点处,且每个虚拟方格的边长为1。如图8所示,交线与虚拟方格的边共有7个交点,如图8所示,该7个交点分别为点a(0,2.4)、点b(2/3,2)、点c(1,1.8)、点d(2,1.2)、点e(7/3,1)、点f(3,0.6)和点g(4,0)。交线在x轴上的截距为4,在y轴上的截距为2.4,4>2.4,因此在x轴方向上确定插值点,需要进行插值处理的点为点a(0,2.4)、点c(1,1.8)、点d(2,1.2)和点f(3,0.6)。点g(4,0)在像素点上,不需要插值。点b(2/3,2)和点e(7/3,1)为与平行于x轴的虚拟方格的边的交点,不需要插值。以c(1,1.8)为例,对插值方法进行举例说明。与插值点c(1,1.8)最接近的两个顶点为点h(1,2)和点i(1,1),点c(1,1.8)到点h(1,2)和点i(1,1)的距离分别为0.2和0.8。假设顶点h(1,2)和点i(1,1)对应的像素值分别为120和90。根据第一像素值计算公式R=(t1*R2+t2*R1)/t,点c(1,1.8)的像素值为R=(120*0.8+90*0.2)/1=114。参考点c(1,1.8)的插值处理方法,依次对交线上的其他插值点进行插值处理,并将插值后的像素值设置为通过第一像素值计算公式所计算得到的第一像素值,即可得到经过插值处理后的交线,该插值处理后的交线由点g(4,0)以及插值后的a(0,2.4)、点c(1,1.8)、点d(2,1.2)和点f(3,0.6)组成。
步骤B3、提取插值处理后的交线上的数据。
需要说明的是,插值处理后的交线上的数据,一部分为交线在CT图像上对应的CT图像数据,另一部分为插值数据。提取插值处理后的交线上的数据,也即是提取插值处理后的交线上的CT图像数据和插值数据,CT图像数据和插值数据均包括像素点的像素值与坐标信息等。示例的,该插值数据包括上述步骤中确定的插值点的第一像素值和坐标信息。
步骤C3、将提取的数据按照交线的排布方式依次排列,以形成合成图像。
由于CT图像序列中的多张CT图像均按照一定方式依次排布,且截面与每张CT图像相交形成了多条交线,因此,该多条交线的排布方式也呈现出相应的次序,该排布方式可以通过交线上像素点的坐标表示。将提取的数据按照交线的排布方式依次排列也即是将插值后交线上的每个像素点按照其坐标将每个像素点依次排列,排列后的像素点即形成合成图像。其中,CT图像序列中的第一张CT图像与截面的交线对应的插值处理后的像素点即为该合成图像的第一行像素,CT图像序列中的最后一张CT图像与截面的交线对应的插值处理后的像素点即为该合成图像的最后一行像素。
示例地,如图5所示,截面00与200张CT图像中的每张CT图像均相交,共形成了200条交线01,并且该200条交线01按照每张CT图像的排布方式呈现出相应的排布方式,相应地,交线上的像素点也呈现出一定的排布方式。按照该排布方式将插值后的交线01上的像素点依次排布,即形成合成图像。截面与第1张CT图像的交线01经过插值后,该交线01上的像素点组成合成图像的第1行像素;截面与第200张CT图像的交线01经过插值后,该交线01上的像素点组成合成图像的最后一行像素。
当截面与坐标轴的相交情况为第二种情形时,即截面与三维直角坐标系的三个坐标轴均不平行,截面满足截面方程:Ax+By+Cz+D=0(A、B、C和D均不等于0)。示例地,图9为截面00与x轴、y轴和z轴均不平行的一种示意图。可选地,根据交线在CT图像上对应的CT图像数据,生成包含CT图像数据的合成图像,可以包括:
步骤A4、确定截面的最小邻接矩形。
当截面与三维直角坐标系的三个坐标轴均不平行时,截面必然与虚拟立方体相交。根据截面所处位置的不同,其相交情况不同,相应地,其交点的个数会出现一定的差异。将这些交点依次连接,可以围成三角形、四边形、五边形和六边形等多边形,该多边形的形状为截面的形状。由于显示的图像的形状一般为矩形,因此,需要将不为矩形的截面的形状扩展为矩形。一种可实现方式为:获取包围多边形的最小邻接矩形,并将该最小邻接矩形的形状和大小确定为生成的医学二维图像的形状和大小,继而生成的医学二维图像可以按照该形状和大小显示在显示界面上。
步骤B4、根据交线在CT图像上对应的CT图像数据,对交线进行插值处理。
对交线进行插值处理的过程可以参考步骤A3中相应的插值处理过程,此处不再赘述。
步骤C4、提取插值处理后的交线上的数据。
插值处理后的交线上的数据包括插值后交线上每个点的像素值和该点的坐标值。
步骤D4、将提取的数据按照交线的排布方式依次填充在最小邻接矩形内,并将最小邻接矩形内没有填充数据处的数据值设置为0,以形成合成图像。
将提取的数据按照交线的排布方式依次填充在最小邻接矩形内的实现过程可以参考步骤C3中的相应过程,此处不再赘述。
由于该最小邻接矩形为截面与虚拟立方体相交形成的多边形的最小邻接矩形,因此,将提取的数据按照交线的排布方式依次填充在最小邻接矩形内之后,最小邻接矩形内仍有未填充像素的部分,此时,可以将最小邻接矩形内未填充像素处的像素值设置为0,以形成合成图像。
当截面与坐标轴的相交情况为第三种情形时,即截面与直角坐标系中的第一轴和第二轴均平行,其中,第一轴为三维直角坐标系的三个坐标轴中除第二轴之外的任一轴,第二轴为目标方向相同的坐标轴。该第三种情形包括两种情况:第一种,截面与y轴和z轴平行,截面满足截面方程:Ax+D=0(B=C=0,A和D不等于0);第二种,截面与x轴和z轴平行,截面满足截面方程:By+D=0(A=C=0,B和D不等于0)。示例地,图10-1为截面00与y轴和z轴平行的一种示意图;图10-2为截面00与x轴和z轴平行的一种示意图。可选地,根据交线在CT图像上对应的CT图像数据,生成包含CT图像数据的合成图像,可以包括:将交线在CT图像上对应的CT图像数据按照交线的排布方式依次排列,以形成合成图像。该过程的实现可以参考步骤C3的相应实现过程,此处不再赘述。
步骤2062、当截面与目标方向不垂直时,对合成图像进行插值处理得到医学二维图像。
通过对合成图像进行插值处理,可以使得三维模型中的信息更多地包含到截面对应的医学二维图像中,使截面对应的医学二维图像更接近于真实的CT图像。需对合成图像进行插值处理的原因可以参考对交线进行插值处理的原因,此处不再赘述。
可选地,对合成图像进行插值处理可以包括:
步骤A5、在合成图像上建立虚拟方格,每个虚拟方格的边长等于多张CT图像中两个相邻的像素之间的间距。
在合成图像上建立虚拟方格的过程可以参考步骤A31中在每张CT图像上建立虚拟方格的相应过程。但是,由于合成图像是由提取的插值处理后的交线上的数据按照交线的排列方式依次排列而形成的,因此,可能有许多像素点不在虚拟方格的顶点处,所以,在建立虚拟方格时只需保证尽量多的像素点位于虚拟方格的顶点处即可。
步骤B5、根据虚拟方格建立二维直角坐标系,使二维直角坐标系的x’轴和y’轴分别与虚拟方格的两条边平行。
虚拟方格由互相垂直的边组成,因此可以根据该虚拟方格建立坐标系,使二维直角坐标系的x’轴和y’轴分别与虚拟方格互相垂直的两条边平行。
步骤C5、获取交线处的像素点与虚拟方格的交点。
合成图像是由交线处的像素点按照交线的排列方式依次组合而形成的,因此,交线上的像素点与虚拟方格必然有交点,获取该交点并计算其坐标值。
步骤D5、确定插值点的位置。
每个虚拟方格的边长等于多张CT图像中的像素间距,因此,虚拟方格的每个顶点上应该有像素点,但是交线组成的合成图像的许多像素点可能恰好不位于虚拟方格的顶点处,所以,需要根据交线上的像素点对顶点处没有像素点的虚拟方格顶点进行插值处理,即该顶点处没有像素点的虚拟方格顶点为插值点,其坐标即为插值点的坐标。
步骤E5、对插值点进行插值处理。
对插值点进行插值处理分为两种情况:插值点位于交线上和插值点不位于交线上。
第一种情况,当插值点位于交线上时,在交线上确定与插值点最接近的两个像素点与插值点的距离,根据第一像素值计算公式计算第一像素值R,第一像素值计算公式为:
R=(t1*R2+t2*R1)/t;
其中,两个像素点包括:第一像素点和第二像素点,R1为第一像素点的像素值,R2为第二像素点的像素值,t1为第一像素点与插值点的距离,t2为第二像素点与插值点的距离,t为第一像素点与第二像素点的距离。
第二种情况,当插值点不位于交线上时,其插值方法为:首先,在插值点最接近的四个像素点依次连接形成的四边形中的一组对边上进行一次插值,得到两个插值处理后的点;然后,根据该两个插值处理后的点对插值点进行插值。具体地,可以包括:
步骤a、在虚拟方格上确定与插值点最接近的四个像素点,且该四个像素点依次连接形成的四边形的每条边与插值点所在的虚拟方格线的交点均在对应的边上。
步骤b、获取插值点所在的虚拟方格线与四边形一组对边的两个交点,该两个交点分别为第一交点和第二交点,每组对边中每条边两端的像素点分别为第一像素点和第二像素点。
步骤c、对四边形一组对边的两个交点中的每个交点,根据交点所在边两端的第一像素点、第二像素点以及第一像素值计算公式计算每个交点的第一像素值R,第一像素值计算公式为:
R=(t1*R2+t2*R1)/t;
其中,R1为第一像素点的像素值,R2为第二像素点的像素值,t1为第一像素点与交点的距离,t2为第二像素点与交点的距离,t为第一像素点与第二像素点的距离。
步骤d、根据第一交点、第二交点以及第一像素值计算公式计算插值点的第一像素值R,第一像素值计算公式为:
R=(t1*R2+t2*R1)/t;
其中,R1为第一交点的像素值,R2为第二交点的像素值,t1为第一交点与插值点的距离,t2为第二交点与插值点的距离,t为第一交点与第二交点的距离。
步骤e、将交线上插值点的像素值设置为第一像素值。
需要说明的是,步骤E5中涉及的插值处理的实现过程可参考步骤A34中的相应过程,此处不再赘述。
示例地,如图11所示,假设合成图像由两条交线组成,第一条交线包含像素点a1、像素点c1、像素点d1、像素点f1和像素点g1,第二条交线包含像素点a2、像素点c2、像素点d2、像素点f2和像素点g2。根据交线上像素点的位置建立虚拟方格,使像素点a1和像素点g1位于虚拟方格的顶点处。根据该虚拟方格建立如图11所示的直角坐标系,并获取像素点与虚拟方格的交点,交点分别为像素点a1、像素点c1、像素点d1、像素点f1、像素点g1、像素点a2、像素点c2、像素点d2、像素点f2和像素点g2所在的坐标点,其坐标分别为(0,3)、(5/3,3)、(7/3,3)、(10/3,3)、(4,3)、(0,3/2)、(5/3,3/2)、(7/3,3/2)、(10/3,3/2)、(4,3/2)。从图11中可以看到,交线上仅有两个像素点位于虚拟方格的顶点处,因此,该虚拟方格中所有顶点处没有像素点的顶点均为插值点,例如:图中点A1和点A,坐标分别为(1,3)和(1,2)。点A位于像素点a1和像素点c1的连线上,对其插值的方法为步骤E5中第一种情况所述。点A位于像素点a1、像素点c1、像素点a2和像素点c2围成的四边形中,且该四个像素点依次连接形成的四边形的每条边与插值点A所在的虚拟方格线的交点均在对应的边上,因此对点A的插值方法即为步骤E5中第二种情况所述。以点A为例,对其插值方法进行说明。首先,确定与插值点A1最接近的像素点a1、像素点c1、像素点a2和像素点c2围成的四边形的一组对边,即边a1c1和边a2c2,边a1c1与点A所在的虚拟方格线的交点为点A1,边a2c2与点A所在的虚拟方格线的交点为点A2,其坐标为(1,3/2);其次,分别对点A1和点A2进行插值处理,即:根据像素点a1、像素点c1以及第一像素值计算公式计算点A1的第一像素值R,根据像素点a2、像素点c2以及第一像素值计算公式计算点A2的第一像素值R;然后,根据插值后的点A1、点A2以及第一像素值计算公式计算插值点A的第一像素值R。假设像素点a1、像素点c1、像素点a2和像素点c2的像素值分别为70、80、90和100,那么,点A1的第一像素值R=(70*(5/3-1)+80*(1-0))/(5/3-0)=76,点A2的第一像素值R=(90*(5/3-1)+100*(1-0))/(5/3-0)=96,点A的第一像素值R=(76*(2-3/2)+96*(3-2))/(3-3/2)=268/3。参考点A和点A1的插值方法对虚拟方格上的其他插值点进行插值,即可完成对合成图像的插值处理,经过插值处理后的合成图像即为截面对应的医学二维图像。
示例地,图12-1为图9所示截面对应的医学二维图像的示意图,根据该医学二维图像可对图9中的三维模型相应位置处的病灶信息进行对照查看;图12-2为图10-2所示截面对应的医学二维图像的示意图,根据该医学二维图像可对图10-2中的三维模型相应位置处的病灶信息进行对照查看。根据以上两图的对比,可以看出,本发明实施例提供的获取医学二维图像的方法可以根据不同的用户操作在三维模型中确定不同的截面,继而确定对应的医学二维图像,以满足用户从不同观测方向对三维模型进行观察时的观测需求。
在实际应用中,截面与坐标轴的位置关系除了步骤2061中所述的几种情况之外,还包括一种情况:即截面与x轴和y轴平行,截面满足截面方程:Cz+D=0(A=B=0,C和D不等于0)。此时,截面与目标方向垂直。示例地,图13为截面00与x轴和y轴平行的一种示意图,截面00正交于z轴的交点为(0,0,-D/C)。
可选地,在这种情况下生成截面对应的医学二维图像的方法可以为:根据z=-D/C以及预设层间距,在多张CT图像中确定目标CT图像,并将目标CT图像确定为截面对应的医学二维图像。示例地:根据截面正交于z轴的交点和CT图像之间层间距,在多张CT图像中,确定该交点所在的一张CT图像或者与该交点距离最近的一张CT图像。具体地,若某张CT图像的方程刚好为z=-D/C时,该交点即在该CT图像上,则该CT图像即为截面对应的医学二维图像;当该交点不在某张CT图像上时,该交点必然位于某两张CT图像之间,分别确定该交点到两张CT图像的距离,并将两个距离值进行比较,对应距离值较小的一张CT图像即为截面对应的医学二维图像。
步骤207、显示截面对应的医学二维图像。
在三维直角坐标系中确定了截面对应的医学二维图像之后,需将该图像显示在显示界面中,供用户查看。可选地,在同一显示界面上,可以只显示确定的医学二维图像,并在显示界面上设置切换按钮以实现显示界面中显示内容的切换,如医学二维图像与其对应的三维模型的切换。示例地,当显示界面上显示的图像为如图12-2所示的医学二维图像时,相应的显示界面可以如图14-1所示,点击切换按钮02可将界面中显示的图像切换为对应的三维模型,如图14-2所示。可选地,也可以同时在显示界面上显示确定的医学二维图像和对应的三维模型,示例地,可以如图14-3所示。在实际应用中,在同一显示界面中显示多个图像时,该多个图像的位置布局可以根据实际情况或者用户喜好进行调整,本发明实施例对此不作限定。
由于在本发明实施例中,医学二维图像是根据用户操作生成的,所以,在实际使用过程中,可能会出现由于用户的操作不当或不可避免的错误等原因导致生成的医学二维图像并非用户期望的医学二维图像的情况。此时,用户可以在显示界面上移动鼠标实现三维模型上截面的切换,再根据切换后的截面获取对应的医学二维图像,从而满足用户的观测需求,实现用户对三维模型的全方位观测。
需要说明的是,本发明实施例提供的获取医学二维图像的方法步骤的先后顺序可以进行适当调整,步骤也可以根据情况进行相应增减,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到变化的方法,都应涵盖在本发明的保护范围之内,因此不再赘述。
综上所述,本发明实施例提供的获取医学二维图像的方法,通过根据用户操作确定医学二维图像对应的三维模型的截面,并根据交线在CT图像上对应的CT图像数据生成截面对应的医学二维图像,能够针对不同的用户操作确定不同位置处的截面,并降维得到截面对应的医学二维图像,而塌缩维度可以视为垂直于该截面,因此,可以实现不同塌缩维度上的降维,有效地提高了图像降维的灵活性。
本发明实施例提供了一种获取医学二维图像的装置300,如图15所示,该获取医学二维图像的装置300可以包括:
第一确定模块310,用于确定三维模型的三维直角坐标系,三维模型是由多张计算机断层扫描CT图像沿目标方向生成的模型,三维直角坐标系的一个坐标轴与目标方向相同。
第二确定模块320,用于根据用户操作确定医学二维图像对应的三维模型的截面,其中,截面满足三元一次方程:Ax+By+Cz+D=0。
第三确定模块330,用于确定截面与多张CT图像的交线。
获取模块340,用于获取交线在CT图像上对应的CT图像数据。
生成模块350,用于根据交线在CT图像上对应的CT图像数据生成截面对应的医学二维图像。
综上所述,本发明实施例提供的获取医学二维图像的装置,通过第二确定模块根据用户操作确定医学二维图像对应的三维模型的截面,生成模块根据交线在CT图像上对应的CT图像数据生成截面对应的医学二维图像,能够针对不同的用户操作确定不同位置处的截面,并降维得到截面对应的医学二维图像,而塌缩维度可以视为垂直于该截面,因此,可以实现不同塌缩维度上的降维,有效地提高了图像降维的灵活性。
如图16所示,生成模块350,可以包括:
生成子模块3501,用于根据交线在CT图像上对应的CT图像数据,生成包含CT图像数据的合成图像。
处理子模块3502,用于当截面与目标方向不垂直时,对合成图像进行插值处理得到医学二维图像。
可选地,生成子模块3501,可以用于:
当截面与三维直角坐标系中的一个坐标轴平行,另外两个坐标轴不平行时,根据交线在CT图像上对应的CT图像数据,对交线进行插值处理。
提取插值处理后的交线上的数据。
将提取的数据按照交线的排布方式依次排列,以形成合成图像。
可选地,生成子模块3501,可以用于:
当截面与三维直角坐标系的三个坐标轴均不平行时,确定截面的最小邻接矩形。
根据交线在CT图像上对应的CT图像数据,对交线进行插值处理。
提取插值处理后的交线上的数据。
将提取的数据按照交线的排布方式依次填充在最小邻接矩形内,并将最小邻接矩形内没有填充数据处的数据值设置为0,以形成合成图像。
可选地,生成子模块3501,可以用于:
当截面与直角坐标系中的第一轴和第二轴均平行时,将交线在CT图像上对应的CT图像数据按照交线的排布方式依次排列,以形成合成图像。
其中,第一轴为三维直角坐标系的三个坐标轴中除第二轴之外的任一轴,第二轴为目标方向相同的坐标轴。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为描述的方便和简洁,上述描述的装置、模块和子模块的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。
综上所述,本发明实施例提供的获取医学二维图像的装置,通过第二确定模块根据用户操作确定医学二维图像对应的三维模型的截面,生成模块根据交线在CT图像上对应的CT图像数据生成截面对应的医学二维图像,能够针对不同的用户操作确定不同位置处的截面,并降维得到截面对应的医学二维图像,而塌缩维度可以视为垂直于该截面,因此,可以实现不同塌缩维度上的降维,有效地提高了图像降维的灵活性。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成,也可以通过程序来指令相关的硬件完成,所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中,上述提到的存储介质可以是只读存储器,磁盘或光盘等。
以上仅为本发明的较佳实施例,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种获取医学二维图像的方法,其特征在于,所述方法包括:
确定三维模型的三维直角坐标系,所述三维模型是由多张计算机断层扫描CT图像沿目标方向生成的模型,所述三维直角坐标系的一个坐标轴与所述目标方向相同;
根据用户操作确定所述医学二维图像对应的所述三维模型的截面,其中,所述截面满足三元一次方程:Ax+By+Cz+D=0;
确定所述截面与所述多张CT图像的交线;
获取所述交线在所述CT图像上对应的CT图像数据;
根据所述交线在所述CT图像上对应的CT图像数据生成所述截面对应的所述医学二维图像;
其中,所述根据用户操作确定所述医学二维图像对应的所述三维模型的截面,包括:
将起始观测点在三维模型上的反投影确定为起始三维点,所述起始观测点和终止观测点为用户在观察所述三维模型时,在所述三维模型上标记的观测点;
将所述终止观测点在所述三维模型上的反投影确定为终止三维点;
确定所述三维模型的中心点;
将所述中心点到所述起始三维点的连线所形成的向量确定为第一向量;
将所述中心点到所述终止三维点的连线所形成的向量确定为第二向量;
将三维直角坐标系中所述第一向量与所述第二向量所在平面确定为医学二维图像对应的三维模型的截面。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述交线在所述CT图像上对应的CT图像数据生成所述截面对应的所述医学二维图像,包括:
根据所述交线在所述CT图像上对应的CT图像数据,生成包含所述CT图像数据的合成图像;
当所述截面与所述目标方向不垂直时,对所述合成图像进行插值处理得到所述医学二维图像。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述根据所述交线在所述CT图像上对应的CT图像数据,生成包含所述CT图像数据的合成图像,包括:
当所述截面与所述三维直角坐标系中的一个坐标轴平行,另外两个坐标轴不平行时,根据所述交线在所述CT图像上对应的CT图像数据,对所述交线进行插值处理;
提取插值处理后的所述交线上的数据;
将提取的数据按照所述交线的排布方式依次排列,以形成所述合成图像。
4.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述根据所述交线在所述CT图像上对应的CT图像数据,生成包含所述CT图像数据的合成图像,包括:
当所述截面与所述三维直角坐标系的三个坐标轴均不平行时,确定所述截面的最小邻接矩形;
根据所述交线在所述CT图像上对应的CT图像数据,对所述交线进行插值处理;
提取插值处理后的所述交线上的数据;
将提取的数据按照所述交线的排布方式依次填充在所述最小邻接矩形内,并将所述最小邻接矩形内没有填充数据处的数据值设置为0,以形成所述合成图像。
5.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述根据所述交线在所述CT图像上对应的CT图像数据,生成包含所述CT图像数据的合成图像,包括:
当所述截面与所述三维直角坐标系中的第一轴和第二轴均平行时,将所述交线在所述CT图像上对应的CT图像数据按照所述交线的排布方式依次排列,以形成所述合成图像;
其中,所述第一轴为所述三维直角坐标系的三个坐标轴中除第二轴之外的任一轴,所述第二轴为所述目标方向相同的坐标轴。
6.一种获取医学二维图像的装置,其特征在于,所述装置包括:
第一确定模块,用于确定三维模型的三维直角坐标系,所述三维模型是由多张计算机断层扫描CT图像沿目标方向生成的模型,所述三维直角坐标系的一个坐标轴与所述目标方向相同;
第二确定模块,用于根据用户操作确定所述医学二维图像对应的所述三维模型的截面,其中,所述截面满足三元一次方程:Ax+By+Cz+D=0;
第三确定模块,用于确定所述截面与所述多张CT图像的交线;
获取模块,用于获取所述交线在所述CT图像上对应的CT图像数据;
生成模块,用于根据所述交线在所述CT图像上对应的CT图像数据生成所述截面对应的所述医学二维图像;
其中,所述第二确定模块根据用户操作确定所述医学二维图像对应的所述三维模型的截面,包括:
将起始观测点在三维模型上的反投影确定为起始三维点,所述起始观测点和终止观测点为用户在观察所述三维模型时,在所述三维模型上标记的观测点;
将所述终止观测点在所述三维模型上的反投影确定为终止三维点;
确定所述三维模型的中心点;
将所述中心点到所述起始三维点的连线所形成的向量确定为第一向量;
将所述中心点到所述终止三维点的连线所形成的向量确定为第二向量;
将三维直角坐标系中所述第一向量与所述第二向量所在平面确定为医学二维图像对应的三维模型的截面。
7.根据权利要求6所述的装置,其特征在于,所述生成模块,包括:
生成子模块,用于根据所述交线在所述CT图像上对应的CT图像数据,生成包含所述CT图像数据的合成图像;
处理子模块,用于当所述截面与所述目标方向不垂直时,对所述合成图像进行插值处理得到所述医学二维图像。
8.根据权利要求7所述的装置,其特征在于,所述生成子模块,用于:
当所述截面与所述三维直角坐标系中的一个坐标轴平行,另外两个坐标轴不平行时,根据所述交线在所述CT图像上对应的CT图像数据,对所述交线进行插值处理;
提取插值处理后的所述交线上的数据;
将提取的数据按照所述交线的排布方式依次排列,以形成所述合成图像。
9.根据权利要求7所述的装置,其特征在于,所述生成子模块,用于:
当所述截面与所述三维直角坐标系的三个坐标轴均不平行时,确定所述截面的最小邻接矩形;
根据所述交线在所述CT图像上对应的CT图像数据,对所述交线进行插值处理;
提取插值处理后的所述交线上的数据;
将提取的数据按照所述交线的排布方式依次填充在所述最小邻接矩形内,并将所述最小邻接矩形内没有填充数据处的数据值设置为0,以形成所述合成图像。
10.根据权利要求7所述的装置,其特征在于,所述生成子模块,用于:
当所述截面与所述三维直角坐标系中的第一轴和第二轴均平行时,将所述交线在所述CT图像上对应的CT图像数据按照所述交线的排布方式依次排列,以形成所述合成图像;
其中,所述第一轴为所述三维直角坐标系的三个坐标轴中除第二轴之外的任一轴,所述第二轴为所述目标方向相同的坐标轴。
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