CN106952264B - 三维医学目标的切割方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种三维医学目标的切割方法及装置，属于图像处理领域。包括：接收在医学目标图像序列中的至少一张二维医学图像上绘制的切割线，其中，医学目标图像序列用于生成三维医学图像，三维医学图像包括待切割的三维医学目标；根据切割线和医学目标图像序列确定待切割图像序列，待切割图像序列用于标识待切割的三维医学目标在二维医学图像中对应的像素；从医学目标图像序列中删除待切割图像序列对应的像素数据，得到处理后的医学目标图像序列；基于处理后的医学目标图像序列生成新的三维医学图像，新的三维医学图像不包括待切割的三维医学目标。本发明简化了医学目标切割的图像处理过程，有效地提高了切割精度。本发明用于医学图像分割。

Description

三维医学目标的切割方法及装置

技术领域

本发明涉及图像处理领域，特别涉及一种三维医学目标的切割方法及装置。

背景技术

在医疗应用中，医生对患者的病灶进行手术切除之前，要根据患者的X线计算机断层摄影(英文：Computed Tomography；简称：CT)图像等二维医学图像规划手术方案。在规划手术方案时，要对CT图像对应的二维医学图像和三维医学图像进行观察和分析，并根据图像中病灶大小与病灶在图像中的位置等信息规划手术方案。然后，根据规划好的手术方案在计算机上进行模拟手术，以确认规划的手术方案是否正确。在计算机上进行模拟手术，也就是根据规划的手术方案在图像中进行相应的医学目标切割。

目前，在进行模拟手术时，一般根据规划好的手术方案将CT图像对应的三维医学图像作为医学目标进行相应的切割。

但是，在对三维医学目标进行切割时，对于一些特殊病例，由于图像显示的角度和病灶生长的位置等干扰因素，直接在三维医学图像中进行切割的图像处理过程复杂，切割精度较低。

发明内容

为了解决现有技术中三维医学目标切割的图像处理过程复杂，切割精度较低的问题，本发明实施例提供了一种三维医学目标的切割方法及装置。所述技术方案如下：

第一方面，提供了一种三维医学目标的切割方法，所述方法包括：

接收在医学目标图像序列中的至少一张二维医学图像上绘制的切割线，其中，所述医学目标图像序列用于生成三维医学图像，所述三维医学图像包括待切割的三维医学目标；

根据所述切割线和所述医学目标图像序列确定待切割图像序列，所述待切割图像序列用于标识所述待切割的三维医学目标在所述二维医学图像中对应的像素；

从所述医学目标图像序列中删除所述待切割图像序列对应的像素数据，得到处理后的医学目标图像序列；

基于所述处理后的医学目标图像序列生成新的三维医学图像，所述新的三维医学图像不包括所述待切割的三维医学目标。

可选地，所述根据所述切割线和所述医学目标图像序列确定待切割图像序列，包括：

当所述医学目标图像序列中绘制有切割线的图像个数为1时，将所述切割线在所述医学目标图像序列中每张二维医学图像中的正投影作为每张二维医学图像的切割线；

将所述医学目标图像序列中所有切割线内的图像所组成的序列确定为所述待切割图像序列。

可选地，所述根据所述切割线和所述医学目标图像序列确定待切割图像序列，包括：

当所述医学目标图像序列中存在切割线的图像个数为n，所述n为大于1的整数时，根据第p张图像上的切割线和第q张图像上的切割线对所述第p张图像和所述第q张图像之间的中间图像进行插值处理得到所述中间图像上的切割线，所述第p张图像和所述第q张图像均为绘制有切割线的图像，且所述第p张图像和所述第q张图像之间不存在绘制有切割线的图像；

将所述医学目标图像序列中所有切割线内的图像所组成的序列确定为所述待切割图像序列。

可选地，所述根据所述切割线和所述医学目标图像序列确定待切割图像序列，包括：

根据所述医学目标图像序列生成空白图像序列，所述空白图像序列中图像的大小和排布顺序均与所述医学目标图像序列相同，所述空白图像序列中图像与所述医学目标图像序列的图像一一对应，所述空白图像序列中的图像的像素值为0；

将所述至少一张图像上绘制的切割线，转移至所述空白图像序列的对应图像上；

根据所述空白图像序列中的切割线，对所述空白图像序列进行像素值的设置得到所述待切割图像序列。

可选地，所述从所述医学目标图像序列中删除所述待切割图像序列对应的像素数据，包括：

依次比较所述医学目标图像序列和所述待切割图像序列中同一次序的图像中的像素值，将所述医学目标图像序列中每张图像中，与所述待切割图像序列对应的图像中位置相同的像素的像素值相减，得到所述处理后的医学目标图像序列；

或者，将所述医学目标图像序列与所述待切割图像序列中位置相同的像素的像素值整体相减，得到所述处理后的医学目标图像序列；

或者，将所述医学目标图像序列中的所述待切割图像序列中的像素值设置为无效像素值。

第二方面，提供了一种三维医学目标的切割装置，所述装置包括：

接收模块，用于接收在医学目标图像序列中的至少一张二维医学图像上绘制的切割线，其中，所述医学目标图像序列用于生成三维医学图像，所述三维医学图像包括待切割的三维医学目标；

确定模块，用于根据所述切割线和所述医学目标图像序列确定待切割图像序列，所述待切割图像序列用于标识所述待切割的三维医学目标在所述二维医学图像中对应的像素；

处理模块，用于从所述医学目标图像序列中删除所述待切割图像序列对应的像素数据，得到处理后的医学目标图像序列；

生成模块，用于基于所述处理后的医学目标图像序列生成新的三维医学图像，所述新的三维医学图像不包括所述待切割的三维医学目标。

可选地，所述确定模块，具体用于：

当所述医学目标图像序列中绘制有切割线的图像个数为1时，将所述切割线在所述医学目标图像序列中每张二维医学图像中的正投影作为每张二维医学图像的切割线；

将所述医学目标图像序列中所有切割线内的图像所组成的序列确定为所述待切割图像序列。

可选地，所述确定模块，具体用于：

当所述医学目标图像序列中存在切割线的图像个数为n，所述n为大于1的整数时，根据第p张图像上的切割线和第q张图像上的切割线对所述第p张图像和所述第q张图像之间的中间图像进行插值处理得到所述中间图像上的切割线，所述第p张图像和所述第q张图像均为绘制有切割线的图像，且所述第p张图像和所述第q张图像之间不存在绘制有切割线的图像；

将所述医学目标图像序列中所有切割线内的图像所组成的序列确定为所述待切割图像序列。

可选地，所述确定模块，具体用于：

根据所述医学目标图像序列生成空白图像序列，所述空白图像序列中图像的大小和排布顺序均与所述医学目标图像序列相同，所述空白图像序列中图像与所述医学目标图像序列的图像一一对应，所述空白图像序列中的图像的像素值为0；

将所述至少一张图像上绘制的切割线，转移至所述空白图像序列的对应图像上；

根据所述空白图像序列中的切割线，对所述空白图像序列进行像素值的设置得到所述待切割图像序列。

可选地，所述处理模块，具体用于：

依次比较所述医学目标图像序列和所述待切割图像序列中同一次序的图像中的像素值，将所述医学目标图像序列中每张图像中，与所述待切割图像序列对应的图像中位置相同的像素的像素值相减，得到所述处理后的医学目标图像序列；

或者，将所述医学目标图像序列与所述待切割图像序列中位置相同的像素的像素值整体相减，得到所述处理后的医学目标图像序列；

或者，将所述医学目标图像序列中的所述待切割图像序列中的像素值设置为无效像素值。

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三维医学目标的切割方法及装置，通过接收在医学目标图像序列中的至少一张二维医学图像上绘制的切割线，根据该切割线和医学目标图像序列确定待切割图像序列，并从医学目标图像序列中删除待切割图像序列对应的像素数据，得到处理后的医学目标图像序列，再根据该处理后的医学目标图像序列生成新的不包括待切割的三维医学目标的三维医学图像，即可完成对三维医学目标的切割，无需直接在三维医学图像中进行切割的操作，避免考虑图像显示的角度和病灶生长位置等因素，简化了三维医学目标切割的图像处理过程，有效地提高了切割精度，而且在二维医学图像中实现对三维医学目标的切割，更加符合医生的操作习惯，提高了模拟切割的用户体验性。

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三维医学目标的切割方法的流程图；

图2-1是本发明实施例提供的另一种三维医学目标的切割方法的流程图；

图2-2是本发明实施例提供的一种某患者的腹腔的CT图像的示意图；

图2-3是本发明实施例提供的一种对某患者的腹腔的CT图像进行分割后得到的标签图像的示意图；

图3-1是本发明实施例提供的一种接收在医学目标图像序列中的至少一张二维医学图像上绘制的切割线的方法流程图；

图3-2是本发明实施例提供的一种在医学目标图像序列中的第35张图像上绘制的初始切割线的示意图；

图4-1是本发明实施例提供的一种采用贯通的方式对医学目标图像序列进行像素值的设置，确定待切割图像序列的方法流程图；

图4-2是本发明实施例提供的一种根据第35张图像上的切割线，将该切割线在医学目标图像序列中每张二维医学图像中的正投影作为每张二维医学图像的切割线后，得到的医学目标图像序列的示意图；

图4-3是本发明实施例提供的一种根据图4-2中的切割线，确定的待切割图像序列的示意图；

图4-4是本发明实施例提供的一种采用插值的方式对医学目标图像序列进行像素值的设置，确定待切割图像序列的方法流程图；

图4-5是本发明实施例提供的一种根据医学目标图像序列建立的三维直角坐标系的示意图；

图4-6是本发明实施例提供的一种医学目标图像序列的第1张和第35张图像中所有像素值为v1的像素之间的连接线的示意图；

图4-7是本发明实施例提供的一种根据图4-6中的切割线，确定的待切割图像序列的示意图；

图4-8是本发明实施例提供的一种采用贯通和插值的方式根据切割线和医学目标图像序列，确定待切割图像序列的方法流程图；

图4-9是本发明实施例提供的一种采用贯通和插值的方式根据第20张和第35张图像上的切割线，确定的待切割图像序列的示意图；

图5-1是本发明实施例提供的一种根据切割线和医学目标图像序列确定待切割图像序列的方法流程图；

图5-2是本发明实施例提供的一种医学目标图像序列和空白图像序列中图像的排布方式的示意图；

图5-3是本发明实施例提供的一种将医学目标图像序列中第35张图像上绘制的初始切割线转移至空白图像序列中的对应图像上的示意图；

图5-4是本发明实施例提供的一种采用贯通的方式对空白图像序列进行像素值的设置，得到待切割图像序列的方法流程图；

图5-5是本发明实施例提供的一种将存在切割线的目标图像上切割线内的像素值设置为v1后的示意图；

图5-6是本发明实施例提供的一种采用插值的方式对空白图像序列进行像素值的设置，得到待切割图像序列的方法流程图；

图5-7是本发明实施例提供的一种采用贯通和插值的方式对空白图像序列进行像素值的设置，得到待切割图像序列的方法流程图；

图6-1是本发明实施例提供的一种在医学目标图像序列中的某张CT图像中绘制的切割线的示意图；

图6-2是本发明实施例提供的一种根据医学目标图像序列中多张CT图像中的多条切割线，得到的切割三维医学目标后的三维医学图像的示意图；

图7-1是本发明实施例提供的一种医学目标图像序列中的某张CT图像与分割图像序列中的某张标签图像的掩膜显示图像的示意图；

图7-2是本发明实施例提供的一种原始医学目标图像序列中的某张CT图像与分割图像序列中的某张标签图像和待切割图像序列中的某张图像进行掩膜显示的掩膜显示图像的示意图；

图8是本发明实施例提供的一种三维医学目标的切割装置的结构示意图。

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。

本发明实施例提供了一种三维医学目标的切割方法，如图1所示，该三维医学目标的切割方法可以包括：

步骤101、接收在医学目标图像序列中的至少一张二维医学图像上绘制的切割线。

其中，医学目标图像序列用于生成三维医学图像，该医学目标图像序列包括多张二维医学图像，三维医学图像可以是人体的多个器官的三维医学图像，也可以是人体的一个器官的三维医学图像，该三维医学图像包括待切割的三维医学目标。

步骤102、根据切割线和医学目标图像序列确定待切割图像序列。

其中，待切割图像序列用于标识待切割的三维医学目标在二维医学图像中对应的像素。

步骤103、从医学目标图像序列中删除待切割图像序列对应的像素数据，得到处理后的医学目标图像序列。

步骤104、基于处理后的医学目标图像序列生成新的三维医学图像。

其中，新的三维医学图像不包括待切割的三维医学目标。

综上所述，本发明实施例提供的三维医学目标的切割方法，通过接收在医学目标图像序列中的至少一张二维医学图像上绘制的切割线，根据该切割线和医学目标图像序列确定待切割图像序列，并从医学目标图像序列中删除待切割图像序列对应的像素数据，得到处理后的医学目标图像序列，再根据该处理后的医学目标图像序列生成新的不包括待切割的三维医学目标的三维医学图像，即可完成对三维医学目标的切割，无需直接在三维医学图像中进行切割的操作，避免考虑图像显示的角度和病灶生长位置等因素，简化了三维医学目标切割的图像处理过程，有效地提高了切割精度。

图2-1是本发明实施例提供的另一种三维医学目标的切割方法的流程图，实际应用中，在进行三维医学目标切割时，需要获取用于生成待切割的三维医学目标的医学目标图像序列，而该医学目标图像序列的获取方法有多种，本发明实施例以以下步骤201或步骤202为例进行说明，如图2-1所示，该三维医学目标的切割方法可以包括：

步骤201、根据原始医学目标图像序列生成医学目标图像序列，执行步骤203。

其中，原始医学目标图像序列包括依次排列的多张原始二维医学图像，该多张原始二维医学图像的形状、大小和层间距(层间距即相邻的两张原始二维医学图像之间的距离)均相等，该原始二维医学图像可以为CT图像或者核磁共振(英文：Magnetic Resonance；简称：MR)图像。医学目标图像序列中的二维医学图像为将原始二维医学图像分割得到的标签图像，该标签图像用于标识原始二维医学图像包含的指定器官，标签图像包括指定器官的区域的像素值为v，不包括指定器官的区域的像素值为0，该医学目标图像序列中的每张标签图像与原始医学目标图像序列中的每张原始二维医学图像一一对应，且具有相同的形状和大小。

需要说明的是，在标签图像中，指定器官对应的像素值也可以为0，非指定器官对应的像素值可以不为0，或者，指定器官对应的像素值和非指定器官对应的像素值均为非零值，只要两者的像素值不同且能通过两者的像素值将非指定器官与指定器官进行区分即可。示例地，本发明实施例中均以指定器官对应的像素值为非零值且非指定器官对应的像素值为0进行说明。

可选地，对每张原始二维医学图像进行分割时所使用的分割方法可以为区域生长的阈值分割算法，该算法可以将具有相似性质的像素合并起来构成区域。在该算法中，以种子点的像素值为标准，所有像素值在预设阈值范围内的像素均为种子点像素所属区域内的点，也即是，所有像素值在预设阈值范围内的像素均为与种子点像素具有相似性质的像素。具体地，该算法的执行过程可以为：

步骤A、对原始医学目标图像序列中的原始二维医学图像进行顺序扫描，在待分割区域中选取一个种子点像素，执行步骤B，该待分割区域为指定器官在图像中所处的区域。

步骤B、以该种子点像素为中心，对其邻域像素进行遍历，若其邻域像素满足生长准则，则将满足条件的邻域像素合并至种子点像素所属的区域中，并将该邻域像素的像素值设置为v，同时，保存该邻域像素的相关信息，执行步骤C，其中，生长准则为：邻域像素的像素值与种子点像素的像素值的差值在预设范围内，邻域像素可以为种子点像素的4邻域像素，也可以为种子点像素的8领域像素，本发明实施例对此不做具体限定；

步骤C、从种子点像素所属的区域中取出一个像素，将其作为新的种子点像素，重复执行步骤B，若种子点像素所属的区域中没有新的像素可以作为种子点，则执行步骤D；

步骤D、生长结束，将不满足生长准则的像素的像素值设置为0。

示例地，假设某患者腹腔对应的原始二维医学图像为CT图像，该CT图像如图2-2所示，对该CT图像进行分割，可以得到分割后的标签图像，该标签图像如图2-3所示，该标签图像用于标识CT图像中包含的肝脏(即指定器官为肝脏)，且肝脏的像素值为v，非肝脏部分的像素值为零。

由于区域生长的阈值分割算法的计算过程简单，且该算法比较适合于具有较小尺寸的结构的分割，因此，使用该方法对原始二维医学图像进行分割，可以有效地简化计算和提高图像分割的精度。在实际应用中，也可以使用其他分割方法对原始二维医学图像进行分割，本发明实施例对其不做具体限定。

需要说明的是，对原始医学目标图像序列中原始二维医学图像进行分割，其分割结果即为医学目标图像序列，该医学目标图像序列用于生成三维医学图像，该三维医学图像包括待切割的三维医学目标，医学目标图像序列中包括的二维医学图像，可以称之为标签图像，由于每张标签图像中只包含指定器官和非指定器官对应的两个像素值，可以有效简化计算，并相应地提高计算的准确性。

还需要说明的是，在对原始医学目标图像序列进行图像分割后，还可以使用移动立方体(英文：Marching Cubes)等三维重建算法对分割图像序列进行三维重建，以重建出指定器官对应的三维医学图像，并且，还可以对得到的三维医学图像进行平滑去噪等后处理，以得到更准确的指定器官对应的三维医学图像。

步骤202、将原始医学目标图像序列确定为医学目标图像序列，执行步骤203。

可选地，可以将原始医学目标图像序列直接确定为医学目标图像序列，并使用三维重建算法对该医学目标图像序列进行三维重建，重建后的三维医学图像中包括原始医学目标图像序列中包括的多个器官的立体图形，例如：指定器官的立体图形。

步骤203、接收在医学目标图像序列的至少一张二维医学图像上绘制的切割线。

在二维医学图像上绘制切割线实现三维医学目标的切割，更加符合医生的操作习惯，这是因为现有的医生早已经习惯在CT图像或者核磁共振图像等二维医学图像上进行相关操作。

可选地，如图3-1所示，该过程具体可以包括：

步骤2031、接收用户在医学目标图像序列中的至少一张图像上绘制的初始切割线。

可选地，可以在医疗设备上执行本发明实施例提供的三维医学目标的切割方法，该医疗设备可以配置有显示屏和输入组件，例如，该医疗设备可以为计算机，其配置有显示屏和鼠标等输入组件。医生可以在该医疗设备上查看并分析医学目标图像序列中的图像，并且，根据分析结果，医生可以确定当前图像序列中的哪些图像中需要绘制初始切割线，以及在图像中的哪些位置绘制初始切割线，并使用鼠标或触摸屏等输入组件在至少一张图像上绘制初始切割线，该初始切割线由若干个像素值为v1的像素组成，该初始切割线围成的区域，是医生认为对应图像所示的指定器官中需要被切除的待切割区域，该待切割区域包括：病灶区域和病灶区域附近存在的可能病变的部分指定器官，该可能病变的部分可能会在术后发生病变并影响患者的健康，因此在进行手术切除时，一般将该可能病变部分也一同切除。医生在至少一张图像上绘制初始切割线后，医疗设备可以确定该初始切割线上每个像素的坐标，将相应位置处的像素的像素值设置为v1，并按照医生的绘制顺序依次将该初始切割线上每个像素的坐标进行保存，每条切割线上所有像素的坐标可以保存在一个数组中。可选地，像素的坐标可以为二维坐标(以该像素所在图像所在平面建立二维坐标系得到的该像素的坐标)，也可以为三维坐标(以该像素所在医学目标图像序列所在立体空间建立三维坐标系得到的该像素的坐标)，本发明实施例中，均假设以医学目标图像序列所在立体空间建立三维坐标系，像素的坐标为三维坐标进行说明，在该三维坐标系中，像素的z坐标为医学目标图像序列包括的图像总数与图像序列号的差值。

示例地，假设某医学目标图像序列中包括有依次排列的100张二维医学图像，从上至下依次为第1张至第100张，其中，第35张(也即是序列号为35)图像上绘制有初始切割线，该初始切割线可以为如图3-2所示的曲线A(该图中初始切割线的形状仅为示意性的示例，实际应用中初始切割线的形状更为复杂)，且该曲线A上所有的像素的像素值均为255，该曲线A所围成的区域即为医生认为在当前图像所示的指定器官中需要切除的待切割区域。

实际应用中，像素值v1可以是与医学目标图像序列中其他像素的像素值均不相同的像素值，以保证对切割线上的像素与其他像素的区分；或者，该像素值v1也可以与二维医学图像中的指定器官的像素值v相同，以简化后续步骤中的计算过程。

步骤2032、当初始切割线为非闭合线条时，根据初始切割线在医学目标图像序列中的像素值，对初始切割线进行插值处理得到闭合的切割线。

在使用鼠标等输入组件绘制初始切割线时，由于用户对鼠标的移动动作通常是不连续的，绘制的线条就会出现不连续的情况，也即是绘制的初始切割线为非闭合线条。若初始切割线为非闭合线条，则该初始切割线围成的区域就不是一个完整的待切割区域。为了在手术切除时能够完整地切除待切割区域，就需要对初始切割线进行插值处理，以得到闭合的切割线。

可选地，对初始切割线进行插值处理的过程可以为：

步骤2032a、依次获取初始切割线上像素的坐标。

由于在接收初始切割线时，已经保存了初始切割线上的像素的坐标值，因此，在对某条初始切割线进行插值时，可以直接读取该初始切割线上像素的坐标。

示例地，对应于图3-2所示的曲线A，假设图像中的像素均位于坐标为整数的坐标点上(即图中所示的虚线交叉处)，如图3-2所示，曲线A所代表的初始切割线由像素a、像素b、像素c、像素d、像素e、像素f、像素g、像素h和像素i构成，获取的像素a、像素b、像素c、像素d、像素e、像素f、像素g、像素h和像素i的坐标分别为：(1，3，65)、(2，3，65)、(3，3，65)、(6，1，65)、(4，1，65)、(3，1，65)、(2，1，65)、(1，1，65)和(1，2，65)，该坐标信息按序保存在数组S中，即数组S＝{(1，3，65)，(2，3，65)，(3，3，65)，(6，1，65)，(4，1，65)，(3，1，65)，(2，1，65)，(1，1，65)，(1，2，65)}。

步骤2032b、根据坐标判断初始切割线是否为闭合线条。

图像在行方向或者列方向上任意两个相邻像素之间的距离为像素间距，由于像素在图像中是等间距矩阵状排布的，因此，任意两个相邻像素之间的距离相等，相应地，相邻像素的坐标之间的距离也相等。若初始切割线为闭合的线条，则初始切割线上相邻像素之间的距离应均等于像素间距，对应的坐标之间的距离也应均等于坐标之间的预设间距，因此，可以根据初始切割线上相邻两个像素的坐标之间的距离，判断初始切割线是否为闭合线条，即当初始切割线上相邻两个像素的坐标之间的距离不小于预设间距时，则认为该两个像素之间不连续，也即是对应的初始切割线为非闭合线条，该两个像素之间为初始切割线的非闭合处。其中，预设间距可以为像素间距的预设倍数，例如：该预设间距可以为两倍的像素间距。

示例地，根据图3-2所示的初始切割线，像素a与像素b、像素b与像素c、像素c与像素d、像素d与像素e、像素e与像素f、像素f与像素g、像素g与像素h、像素h与像素i、以及像素i与像素a之间的距离分别为1、1、3.61、2、1、1、1、1和1，假设预设间距为2，可以得知：像素c与像素d之间不连续，像素d与像素e之间不连续，即像素c与像素d之间、像素d与像素e之间为初始切割线的非闭合处。

步骤2032c、在初始切割线的非闭合处的两个端点之间绘制连接线，将连接线经过的像素的像素值设置为v1，使得经过插值处理后的初始切割线为闭合的线条。

在初始切割线的非闭合处绘制连接线后，可能存在两种情况：第一种，连接线上的像素能够使初始切割线满足线条闭合的条件，例如：图3-2中的连接线de上的像素u2(像素u2到像素d和到像素e的距离均小于预设间距2)；第二种，连接线上的像素依然不能够使初始切割线满足线条闭合的条件，例如：图3-2中的连接线cd(实线)，由于连接线cd(实线)没有经过除像素c和像素d以外的像素，因此，在该连接线中，初始切割线上相邻的两个像素之间的距离仍为3.61，其不满足闭合条件。针对第一种情况，可直接将连接线经过的像素的像素值设置为v1，即将像素u2的像素值设置为v1，即可得到插值后的闭合的初始切割线。针对第二种情况，需要对连接线进行调整，调整方法以图3-2中的连接线cd(实线)为例进行说明，其他情况可相应参考该方法。

具体地，对连接线进行调整的方法可以为：获取点t和点u的坐标，并分别确认与点t距离最近的像素和与点u距离最近的像素，重新绘制连接线，使连接线通过该两个最近的像素，并将该两个像素的像素值设置为v1。从图中可得知：像素t的坐标为(4，2.4，65)，像素u的坐标为(5，1.8，65)，与点t距离最近的像素为像素t1(4，2，65)，与点u距离最近的像素为像素u1(5，2，65)，则重新绘制的连接线依次通过像素c、像素t1、像素u1和像素d，即为图中所示折线cd(虚线)，将像素t1和像素u1的像素值设置为v1，即可得到插值后的闭合的初始切割线，该闭合的初始切割线由像素a、像素b、像素c、像素t1、像素u1、像素d、像素u2、像素e、像素f、像素g、像素h和像素i构成。

该步骤中以线性插值方法为例对初始切割线的插值进行了说明，实际应用中还可以使用非线性插值方法进行插值，本发明实施例对其不做具体限定。

需要说明的是，在对初始切割线进行插值时，还可以先建立一个图像序列，并根据医学目标图像序列中的初始切割线对该图像序列进行初始化，然后在该初始化的图像序列中对初始切割线进行插值处理。

步骤2033、当初始切割线为闭合线条时，将初始切割线确定为切割线。

初始切割线为闭合线条，即表明其围成的区域为一个完整的待切割区域，即可以根据该初始切割线将待切割区域完整地切除，因此，可将该闭合的初始切割线直接确定为切割线。

步骤204、根据切割线和医学目标图像序列确定待切割图像序列。

其中，待切割图像序列用于标识待切割的三维医学目标在二维医学图像中对应的像素。

根据切割线和医学目标图像序列确定待切割图像序列可以有多种可实现方法，本发明实施例中以以下两种可实现方法为例进行说明。

第一种可实现方法：根据医学目标图像序列中的切割线和医学目标图像序列，对医学目标图像序列进行处理，将处理后的医学目标图像序列确定为待切割图像序列。

根据医学目标图像序列中切割线的数量的不同，对医学目标图像序列进行处理并确定待切割图像序列的方法，至少可以包括以下几种情况：

第一种可实现方式：采用贯通的方式对医学目标图像序列进行像素值的设置，确定待切割图像序列，如图4-1所示，该过程可以包括：

步骤204a1、当医学目标图像序列中绘制有切割线的图像个数为1时，将切割线在医学目标图像序列中每张二维医学图像中的正投影作为每张二维医学图像的切割线。

当医学目标图像序列中绘制有切割线的图像个数为1时，可以根据该切割线将医学目标图像序列使用贯通的方式进行像素值的设置，根据像素值的设置后的医学目标图像序列，可以将三维医学模型中的三维医学目标进行贯通切除。其中，使用贯通的方式进行像素值的设置的具体实现方式为：向医学目标图像序列中的其他图像做切割线的正投影，将切割线的正投影作为每张二维医学图像的切割线，并将所有二维医学图像中切割线上的像素的像素值设置为v1。经过该像素值设置操作后，医学目标图像序列中的每张二维医学图像中的切割线的形状大小均相同。

示例地，假设第35张图像上有切割线，该切割线为如图3-2所示的闭合的初始切割线，将该切割线在医学目标图像序列中每张二维医学图像中的正投影作为每张二维医学图像的切割线后，医学目标图像序列可以如图4-2所示。

步骤204a2、将医学目标图像序列中所有切割线内的图像所组成的序列确定为待切割图像序列。

将医学目标图像序列进行像素值的设置后，就可以将医学目标图像序列中所有切割线内的图像所组成的序列确定为待切割图像序列。示例地，根据图4-2中的切割线，确定的待切割图像序列可以如图4-3所示。

第二种可实现方式：采用插值的方式对医学目标图像序列进行像素值的设置，确定待切割图像序列，如图4-4所示，该过程可以包括：

步骤204b1、当医学目标图像序列中存在切割线的图像个数为n，n为大于1的整数时，根据第p张图像上的切割线和第q张图像上的切割线对第p张图像和第q张图像之间的中间图像进行插值处理得到中间图像上的切割线。

其中，第p张图像和第q张图像均为绘制有切割线的图像，且第p张图像和第q张图像之间不存在绘制有切割线的图像，也即是在进行插值时，对医学目标图像序列中最近的两张存在切割线的图像进行插值，这样可以保证插值的有效进行。

可选地，该插值过程可以为：将第p张图像中所有像素值为v1的像素和第q张图像中所有像素值为v1的像素，依次做直线连接，该连接线与第p张图像和第q张图像之间的每张图像均有交点，获取多张图像与连接线的交点的坐标，并将坐标处的像素的像素值设置为v1，以将切割线上的像素与其他像素进行区分。其中，获取多张图像与连接线的交点的坐标，并将坐标处的像素的像素值设置为v1的过程可以为：

步骤b11、根据医学目标图像序列建立直角坐标系。

在实际应用中，在步骤203之前就已经建立了直角坐标系，且可以根据该直角坐标系确定初始切割线上的像素的坐标。可选地，该直角坐标系可以是根据医学目标图像序列中各张二维医学图像建立的二维直角坐标系，也可以为根据医学目标图像序列建立的三维直角坐标系。示例地，根据医学目标图像序列建立三维直角坐标系的过程为：将医学目标图像序列中的某张图像互相垂直的两条边所在的方向分别确定为x轴和y轴，将图像的垂线所在方向确定为z轴，且每相邻的两张图像间的距离设置为1。示例地，根据医学目标图像序列建立的三维直角坐标系可以如图4-5所示。

需要说明的是，当在步骤203之前建立的直角坐标系为二维直角坐标系时，建立二维坐标的方法可以为：将医学目标图像序列中的某张二维医学图像互相垂直的两条边所在的方向分别确定为x轴和y轴。这样，医学目标图像序列中的每张二维医学图像均对应一个直角坐标系，则在对每张图像中的初始切割线上的像素的坐标进行保存时，可以按照医学目标图像序列中每张图像的序列号对其进行保存。

步骤b12、获取第p张图像和第q张图像上所有像素值为v1的像素的坐标。

示例地，假设医学目标图像序列的100张图像中，第1张和第35张图像中存在切割线，即p＝1，q＝35，且第1张和第35张图像之间的其余图像中均不存在切割线，其中，第1张图像中的切割线由像素a’(1，5，99)、b’(2，1，99)、c’(3，3，99)、d’(6，1，99)和e’(6，1，99)组成，第35张图像中的切割线由像素a(1，3，65)、b(2，3，65)、c(3，3，65)、t1(4，2，65)、u1(5，2，65)、d(6，1，65)、u2(5，1，65)、e(4，1，65)、f(3，1，65)、g(2，1，65)、h(1，1，65)和i(1，2，65)组成，即像素a’(1，5，99)、b’(2，1，99)、c’(3，3，99)、d’(6，1，99)、e’(6，1，99)、a(1，3，65)、b(2，3，65)、c(3，3，65)、t1(4，2，65)、u1(5，2，65)、d(6，1，65)、u2(5，1，65)、e(4，1，65)、f(3，1，65)、g(2，1，65)、h(1，1，65)和i(1，2，65)的像素值均为v1，相应地，可以获得第1张图像和第35张图像上所有像素值为v1的像素的坐标。

步骤b13、确定第p张图像和第q张图像上像素值为v1的像素之间的连接线与第p张图像和第q张图像之间的图像的交点的坐标，并将该坐标处的像素的像素值设置为v1。

由于每条连接线的一端为第p张图像中像素值为v1的一个像素，另一端为第q张图像中像素值为v1的另一个像素，且该两个像素的坐标均为已知，又因为连接线与第p张图像和第q张图像之间的任一张图像的交点的z坐标也为已知的，因此可以根据上述已知的坐标确定第p张图像和第q张图像之间的任一张图像的交点的坐标，并将该坐标处的像素的像素值设置为v1，即完成了对第p张图像和第q张图像之间的图像进行插值处理。

其中，可以根据第一公式确定第p张图像和第q张图像之间的任一张图像的交点的坐标，该第一公式为：

其中，p和q为存在切割线的图像的序列号，w为待计算交点坐标的图像的序列号。

示例地，第1张和第35张图像中所有像素值为v1的像素之间的连接线的示意图可以如图4-6所示(为便于观看，仅画出部分连接线)，在图4-6中，第1张图像中所有像素值为v1的像素与第35张图像中所有像素值为v1的像素之间均通过连接线连接，并且，每条连接线与第2张至第34张图像中的每一张图像各有一个交点，该交点的坐标可以根据第一公式计算得出。例如，假设某条连接线在第1张图像上的端点像素的坐标为(1，5，99)，在第35张图像上的端点像素的坐标为(1，3，65)，则按照第一公式计算可得：该连接线在第20张图像上的交点的z坐标为100-20＝80，x坐标为1，y坐标为66/17，然后将该坐标处的像素的像素值设置为v1，也即是将第20张图像上坐标为(1，66/17，80)的像素的像素值设置为v1。在第2张至第34张图像中重复执行该操作，即可完成对第1张和第35张图像之间的图像的插值处理。

需要说明的是，在该过程中，也可能会出现连接线与图像的交点不位于像素处的情况，此时可将距离该交点最近的像素的像素值设置为v1。

还需要说明的是，当根据医学目标图像序列建立的直角坐标系为二维直角坐标系时，在执行该步骤之前，还需要将获取的第p张图像和第q张图像上所有像素值为v1的像素的二维坐标转换为三维坐标。在进行坐标转换时，转换后的三维坐标中的x坐标和y坐标即为二维坐标中的像素的x坐标和y坐标，转换后的三维坐标中的z坐标可以为图像序列中包括的图像总数与图像序列号的差值。当根据图像序列建立的直角坐标系为二维直角坐标系时，可以在步骤b13之前的步骤中简化计算，进而提高三维医学目标的切割方法的实时性。

步骤204b2、将医学目标图像序列中所有切割线内的图像所组成的序列确定为待切割图像序列。

示例地，根据图4-6中的切割线，确定的待切割图像序列可以如图4-7所示。

第三种可实现方式：采用贯通和插值的方式对医学目标图像序列进行像素值的设置，得到待切割图像序列。

可选地，当医学目标图像序列中绘制有切割线的图像个数为n，n为大于1的整数，且医学目标图像序列中绘制的切割线包括首切割线和末切割线时，可以采用贯通和插值的方式对医学目标图像序列进行像素值的设置，以得到待切割图像序列。其中，首切割线是与医学目标图像序列中第一张二维医学图像距离最近的切割线，末切割线是与医学目标图像序列中最后一张二维医学图像距离最近的切割线。

如图4-8所示，采用贯通和插值的方式根据切割线和医学目标图像序列，确定待切割图像序列的过程可以包括：

步骤204c1、将首切割线在第一张图像至第j-1张图像中每张图像的正投影作为第一张图像至第j-1张图像中每张图像的切割线，该首切割线位于第j张图像上。

其中，第j张图像为距离第一张图像最近且绘制有切割线的图像，该第一张图像为序列号为最小的图像，可选地，该步骤的具体实现过程可以相应参考步骤204a1，此处不再赘述。

步骤204c2、将末切割线在最后一张图像至第k+1张图像中每张图像的正投影作为最后一张图像至第k+1张图像中每张图像的切割线，该末切割线位于第k张图像上。

其中，第k张图像为距离最后一张图像最近且绘制有切割线的图像，该最后一张图像为序列号为最大的图像，可选地，该步骤的具体实现过程也可以相应参考步骤204a1，此处不再赘述。

步骤204c3、根据第p张图像上的切割线和第q张图像上的切割线对第p张图像和第q张图像之间的中间图像进行插值处理得到中间图像上的切割线。

其中，第p张图像和第q张图像均为绘制有切割线的图像，且第p张图像和第q张图像之间不存在绘制有切割线的图像。

可选地，该步骤的具体实现过程可以相应参考步骤204b1，此处不再赘述。

需要说明的是，该第p张图像上的切割线可以是首切割线，也可以不是首切割线，并且，第q张图像上的切割线可以是末切割线，也可以不是末切割线，本发明实施例对此不做具体限定，只需要保证第p张图像和第q张图像之间不存在绘制有切割线的图像即可。

步骤204c4、将医学目标图像序列中所有切割线内的图像所组成的序列确定为待切割图像序列。

示例地，假设医学目标图像序列包括100张二维医学图像，其中，第20张和第35张图像上绘制有切割线，即第20张上的切割线为首切割线，第35张图像上的切割线为末切割线，根据第20张和第35张图像上的切割线确定的待切割图像序列可以如图4-9所示。

第二种可实现方法：根据医学目标图像序列，生成空白图像序列，再根据医学目标图像序列中的切割线对空白图像序列进行处理，将处理后的空白图像序列确定为待切割图像序列。

可选地，如图5-1所示，根据切割线和医学目标图像序列确定待切割图像序列的过程，可以包括：

步骤204d1、根据医学目标图像序列生成空白图像序列。

其中，空白图像序列中图像的大小和排布顺序均与医学目标图像序列相同，该空白图像序列中的图像与医学目标图像序列的图像一一对应，且该空白图像序列中的图像的像素值为0。

示例地，如图5-2所示，医学目标图像序列中包括有依次排列的100张二维医学图像，从上至下分别为第1至第100张，每张二维医学图像的大小均为512*512，相应地，生成的空白图像序列的示意图也可以参考图5-2，该空白图像序列也包括有100张二维图像，从上至下分别为第1至第100张，每张图像的大小均为512*512，并且每张图像中的像素的像素值均为0。该空白图像序列中的图像与医学目标图像序列中的图像一一对应，即空白图像序列中的第1张、第2张、第3张、......、第100张图像分别与医学目标图像序列中的第1张、第2张、第3张、......、第100张图像对应。

步骤204d2、将至少一张图像上绘制的切割线，转移至空白图像序列的对应图像上。

根据医学目标图像序列中切割线上像素的坐标，可以在空白图像序列的对应图像中绘制相应的切割线，且切割线上所有像素的像素值均为v1，以实现将相应的切割线转移至空白图像序列的对应图像上。

示例地，假设v1＝255，且医学目标图像序列中的第35张图像中绘制有切割线，该切割线为图3-2中所示的闭合的初始切割线，则根据该切割线上的像素的坐标，可以在空白图像序列中的第35张图像中绘制相同的切割线，以实现对切割线的转移，该转移至空白图像序列的对应图像上的切割线即为图5-3所示的曲线B，且曲线B上的所有像素的像素值均为255。

需要说明的是，在该确定待切割图像序列的第二种实现方法中，为了简化从医学目标图像序列中删除待切割图像序列对应的像素数据时的计算，该实现方法的中涉及的v1与v可以为相同的像素值。

步骤204d3、根据空白图像序列中的切割线，对空白图像序列进行像素值的设置得到待切割图像序列。

其中，对空白图像序列进行像素值的设置得到待切割图像序列，可以有多种可实现方式，本发明实施例以以下三种可实现方式为例进行说明。

第一种可实现方式：采用贯通的方式对空白图像序列进行像素值的设置，得到待切割图像序列，如图5-4所示，该过程可以包括：

步骤A1、当空白图像序列中存在切割线的图像个数为1时，将存绘制有切割线的图像中切割线内的像素值设置为v1，v1为非零值。

二维医学图像中绘制有切割线，表明该绘制有切割线的图像中有需要被切除的区域，将该切割线内的像素值设置为v1，也即是将该切割线围成的区域通过像素值的设置使其在视觉上填充为像素值为v1的平面。可选地，可以使用Opencv(一种常用的计算机视觉库，可用于图像处理)的填充函数对切割线内的区域进行填充，以实现对切割线内的像素的像素值的设置，或者，也可以使用其他方式对切割线内的像素的像素值进行设置，本发明实施例对其不做具体限定。

示例地，对应于图5-3中的曲线B，将绘制有切割线的图像中切割线内的像素值设置为v1，即为将空白图像序列中的第35张图像中对应于曲线B内的所有像素的像素值均设置为255，经过该操作，曲线B对应的区域可以为如图5-5所示的图案C，且该图案C中的所有像素的像素值均为255。

步骤A2、以绘制有切割线的图像为模板，将空白图像序列中其他图像的像素值设置为与绘制有切割线的图像的像素值相同。

将空白图像序列中其他图像的像素值设置为与绘制有切割线的图像的像素值相同，可以有两种方法：第一种方法、先将切割线转移至空白图像序列的其他图像中，然后将这些图像上切割线内的所有像素的像素值设置为v1；第二种方法、先获取绘制有切割线的图像中所有像素值为v1的像素的坐标，然后将其他图像中与上述获取的坐标的位置相同的像素的像素值设置为v1。上述过程相当于将绘制有切割线的图像中的图案复制到空白图像序列的其他图像中。

示例地，以第一种方法为例进行说明，假设在空白图像序列的100张图像中，绘制有切割线的图像为图5-3所示的图像，即第35张图像中存在曲线B所示的切割线，其余图像中均不存在切割线，且第35张图像中的切割线内的所有像素的像素值均为255。以绘制有切割线的图像为模板，将空白图像序列中其他图像的像素值设置为与绘制有切割线的图像的像素值相同，也即是，将曲线B所示的切割线，转移至空白图像序列的第1张至第34张图像和第36张至第100张图像中，然后，将第1张至第34张图像和第36张至第100张图像中，切割线内所有像素的像素值设置为255，经过该处理后，空白图像序列的每张图像中均存在如图5-5所示的图案C，且图案C在每张图像中的位置相同。

实际应用中，采用贯通的方式对空白图像序列进行像素值的设置的方法也可以为：先以绘制有切割线的图像为模板，将切割线在空白图像序列中每张二维图像中的正投影作为每张二维图像的切割线，然后将每张二维图像上切割线内的像素的像素值设置为v1，本发明实施例对其不做具体限定。

第二种可实现方式：采用插值的方式对空白图像序列进行像素值的设置，得到待切割图像序列，如图5-6所示，该过程可以包括：

步骤B1、当空白图像序列中存在切割线的图像个数为n，n为大于1的整数时，将绘制有切割线的图像上切割线内的像素值设置为v1，v1为非零值。

可选地，将绘制有切割线的图像上切割线内的像素值设置为v1的过程，可以相应参考步骤A1中的过程此处不再赘述。

步骤B2、根据第p张图像和第q张图像对第p张图像和第q张图像之间的中间图像进行插值处理。

其中，第p张图像和第q张图像均为绘制有切割线的图像，且该第p张图像和第q张图像之间不存在绘制有切割线的图像。

根据第p张图像和第q张图像对第p张图像和第q张图像之间的中间图像进行插值处理的过程，可以参考步骤204b1中的相应过程，此处不再赘述。

步骤B3、将处理后的空白图像序列确定为待切割图像序列。

实际应用中，采用插值的方式对空白图像序列进行像素值的设置的方法也可以为：先根据第p张图像和第q张图像中的切割线对第p张图像和第q张图像之间的中间图像进行插值处理，得到所述中间图像上的切割线，然后将空白图像序列中每张图像中切割线内的像素设置为v1，本发明实施例对其不做具体限定。

第三种可实现方式：采用贯通和插值的方式对空白图像序列进行像素值的设置，得到待切割图像序列，如图5-7所示，该过程可以包括：

步骤C1、将空白图像序列中第一张图像至第j-1张图像的像素值设置为与第j张图像的像素值相同，第j张图像为空白图像序列中首个绘制有切割线的图像。

可选地，该步骤的具体实现过程可以相应参考步骤A1至步骤A2，此处不再赘述。

步骤C2、将空白图像序列中最后一张图像至第k+1张图像的像素值设置为与第k张图像的像素值相同，第k张图像为空白图像序列中最后一个绘制有切割线的图像。

可选地，该步骤的具体实现过程也可以相应参考步骤A1至步骤A2，此处不再赘述。

步骤C3、根据第p张图像和第q张图像对第p张图像和第q张图像之间的图像进行插值处理。

其中，第p张图像和第q张图像均为绘制有切割线的图像，且第p张图像和第q张图像中存在至少一张图像不是首个或最后一个绘制有切割线的图像，该第p张图像和第q张图像之间不存在绘制有切割线的图像。

可选地，根据第p张图像和第q张图像对第p张图像和第q张图像之间的中间图像进行插值处理的过程，可以相应参考步骤B2，此处不再赘述。

步骤C4、将处理后的空白图像序列确定为待切割图像序列。

步骤205、从医学目标图像序列中删除待切割图像序列对应的像素数据，得到处理后的医学目标图像序列。

根据步骤204中生成待切割图像序列的两种可实现方法可知：待切割图像序列可以为医学目标图像序列中所有切割线内的图像所组成的序列；或者，待切割图像序列也可以为经过像素值设置的空白图像序列。相应地，从医学目标图像序列中删除待切割图像序列对应的像素数据，得到处理后的医学目标图像序列也可以有两种可实现方法。

第一种可实现方法，将医学目标图像序列中的待切割图像序列中的像素值设置为无效像素值。

当待切割图像序列为医学目标图像序列中所有切割线内的图像所组成的序列时，只需将待切割图像序列中的像素值设置为无效像素值，即可从医学目标图像序列中删除待切割图像序列对应的像素数据。

将待切割图像序列中的像素值设置为无效像素值，可以为将其像素值设置为与显示背景像素的像素值相同，其中，显示背景像素是指显示三维模型时三维模型外的显示背景的像素，或者，也可以为在显示前将对应的像素的显示状态设置为不显示，使得在显示三维模型时不显示对应的像素，以获得切割后的三维医学图像。

第二种可实现方法：将医学目标图像序列与待切割图像序列相减，以得到处理后的医学目标图像序列。根据运算方式的不同，该可实现方法又可以包括以下两种可实现方式。

第一种可实现方式，将医学目标图像序列与待切割图像序列中位置相同的像素的像素值整体相减，得到处理后的医学目标图像序列。

在该步骤中，对医学目标图像序列和待切割图像序列中位置相同的所有像素的像素值可以采用并行运算的方式进行相减，也即是，对医学目标图像序列与待切割图像序列中位置相同的像素的像素值同时相减，相减的结果可以保存在医学目标图像序列的相应位置处，相减后得到的医学目标图像序列即为处理后的医学目标图像序列。该图像相减的实质为：当医学目标图像序列中像素值为v，且待切割图像序列中相同位置处像素值为v1时，将医学目标图像序列中该位置处的像素的像素值设置为0，其余像素的像素值不变。在该相减过程中，由于医学目标图像序列和待切割图像序列中的每张图像中均包括有多个像素，且每张图像的某一位置处只包括一个像素，相应地，在医学目标图像序列与待切割图像序列中的同一位置处，医学目标图像序列中的一个像素和待切割图像序列中的一个像素可视为一对像素，在相减时该一对像素进行减法运算，相应地，图像中多个相同位置处的像素可以分别可视为多对像素，在相减时，该多对像素的减法运算同时进行，即采用并行运算的方式进行相减。

示例地，在医学目标图像序列中的位置a1、位置a2、位置a3、......、位置an(n为不等于0的整数)处像素的像素值为v，在待切割图像序列中的位置b1、位置b2、位置b3、......、位置bn(n为不等于0的整数)处像素的像素值为v1，且位置a1与位置b1在图像中的位置相同、位置a2与位置b2在图像中的位置相同、位置a3与位置b3在图像中的位置相同，则位置a1与位置b1处的像素可以可视为一对像素、位置a2与位置b2处的像素可以可视为一对像素、位置a3与位置b3处的像素可以可视为一对像素，在进行减法运算时，该三对像素的减法运算可以同时进行，其相减的结果保存在医学目标图像序列的相应位置处，即可得到处理后的医学目标图像序列。

第二种可实现方式，依次比较医学目标图像序列和待切割图像序列中同一次序的图像中的像素的像素值，将医学目标图像序列中每张图像中，与待切割图像序列对应的图像中位置相同的像素的像素值相减，得到处理后的医学目标图像序列。

在该步骤中，对医学目标图像序列和待切割图像序列，同一次序的图像中所有像素的像素值可以采用串行运算的方式进行相减，也即是，对同一次序的二维医学图像和待切割图像中位置相同的多对像素，其减法运算可以按像素排列的顺序逐一进行，并将相减的结果保存在对应的二维医学图像中，相减后得到的医学目标图像序列即为处理后的医学目标图像序列。

示例地，在包括有100张二维医学图像的医学目标图像序列中，以及在包括有100张待切割图像的待切割图像序列中，对序列号为m的二维医学图像和待切割图像，该序列号为m的图像可以为图像序列中第1张至第100张图像中的任一张，例如：m＝1，第1张二维医学图像中位置a1、位置a2、位置a3、......、位置an(n为不等于0的整数)处像素的像素值为v，第1张待切割图像中位置b1、位置b2、位置b3、......、位置bn(n为不等于0的整数)处像素的像素值为v1，且位置a1与位置b1在图像中的位置相同、位置a2与位置b2在图像中的位置相同、位置a3与位置b3在图像中的位置相同，则按照像素排列的顺序，位置a1与位置b1处的像素可视为第一对像素、位置a2与位置b2处的像素可视为第二对像素、位置a3与位置b3处的像素可视为第三对像素。在进行减法运算时，按照像素的排列顺序，该三对像素的减法运算逐一进行，即先进行第一对像素的减法运算，再进行第二对像素的减法运算，最后进行第三对像素的减法运算，并将相减的结果依次保存在第1张二维医学图像中的相应位置处，将剩余的99张二维医学图像和待切割图像中的像素依次按照该方法进行相减，并将相减的结果保存在对应的二维医学图像中，即可得到处理后的医学目标图像序列。

需要说明的是，在该可实现方法中，由于要将医学目标图像和空白图像序列中的像素值进行相减，因此，像素值v与像素值v1也可以设置为相同的值，以简化计算。并且，当像素值v与像素值v1为不同的值时，在两者进行减法运算时，还要在两者相减的结果中减去两者的差值(v-v1)，以保证医学目标图像和空白图像序列中的像素值相减的结果为0，进而实现三维医学目标的切割。

步骤206、基于处理后的医学目标图像序列生成新的三维医学图像。

其中，该新的三维医学图像不包括待切割的三维医学目标。

基于处理后的医学目标图像序列进行三维重建，即可得到根据初始切割线切割得到的切割三维医学目标后的三维医学图像。可选地，还可以对重建得到的三维医学图像进行平滑去噪等后处理，以得到更准确的三维模型。在生成对应的三维医学图像后，还可以将三维医学图像显示在医疗设备的显示屏上。示例地，假设某患者的腹腔对应的医学目标图像序列中包括有100张CT图像，其中一张CT图像可以参考图2-2，其分割后的标签图像可以参考图2-3，在该CT图像中绘制的切割线如图6-1中的曲线D(虚线)所示，根据该医学目标图像序列中多张CT图像中的多条切割线，得到的切割三维医学目标后的三维医学图像如图6-2所示，根据图6-2可知，在指定器官中切除了指定器官内部的一部分区域，即曲线E标示出的部分。

步骤207、将原始医学目标图像序列与处理后的医学目标图像序列、分割图像序列和/或待切割图像序列所对应的图像进行掩膜显示。

将图像进行掩膜显示是指，将一张图像叠加另一张图像上进行显示，其中在下方显示的另一张图像以原图像的形式进行显示，在上方叠加的一张图像以一定透明度的方式进行显示。该一张图像以一定透明度的形式进行显示，以确保能够透过该一张图像查看下方显示的另一张图像，以便于对该两张图像进行对照查看，进而判断两张图像之间的差异。

可选地，可以将原始医学目标图像序列中的图像与处理后的医学目标图像序列中的图像进行掩膜显示，以便于查看在二维医学图像的指定器官中切除的三维医学目标；或者，也可以将原始医学目标图像序列中的图像与分割图像序列中的图像进行掩膜显示，以便于查看分割出的指定器官以及分割的准确度；还可以将原始医学目标图像序列与分割图像序列和待切割图像序列中的图像进行掩膜显示，其中，分割图像序列和待切割图像序列所对应的图像掩膜在原始医学目标图像序列上，以便于查看切除的具体部位，并且，还可以将该掩膜显示图像，与原始医学目标图像序列和分割图像序列的掩膜显示图像进行对比查看，使医生能够更直观地查看指定器官、病灶区域以及血管等，以便于为模拟手术提供更直观的参考依据，进一步地提高图像分割的精度。该对比查看可以通过将该两个掩膜显示图像同时显示在显示屏上，也可以将该两个掩膜显示图像不同时显示在显示屏上，此时可以通过点击显示屏上的切换按钮以实现两个掩膜显示图像在显示屏中的切换显示，进而实现对比查看操作。

示例地，图7-1为原始医学目标图像序列中的某张CT图像与分割图像序列中的某张标签图像的掩膜显示图像，其中，标签图像以一定透明度的形式掩膜显示在CT图像上，且为了与CT图像进行区别，使用点填充的方式对标签图像中的指定器官进行了填充，使用斜线填充的方式对CT图像中的指定器官进行了填充，使用方格填充的方式对CT图像中的病灶区域进行了填充，从该图中可以看到斜线填充部分和点填充部分有重叠的区域，也有不重叠的区域，该重叠区域即为分割准确的部分，不重叠的区域即为分割不准确的部分。图7-2为原始医学目标图像序列中的某张CT图像与分割图像序列中的某张标签图像和待切割图像序列中的某张图像进行掩膜显示的掩膜显示图像，其中，标签图像和待切割图像序列中的某张图像均以一定透明度的形式掩膜显示在CT图像上，且为了与CT图像进行区别，使用点填充的方式对标签图像中的指定器官进行了填充，使用斜线填充的方式对CT图像中的指定器官进行了填充，使用方格填充的方式对CT图像中的病灶区域进行了填充(未被标签图像覆盖的方格填充区域即为分割后得到的病灶区域)，使用虚线将待切割图像序列中的某张图像所标示的三维医学目标进行了标示，通过该掩膜显示图像可以清楚地看到切除的具体部位，并且，可以看到分割后得到的病灶区域比待切割序列图像中所标示的三维医学目标稍小，两者的差值部分即为病灶区域附近存在的可能病变的部分。通过对图7-1和图7-2的两个掩膜显示图像进行对比查看，可以更清楚地查看切除的具体部位，为医生的进行模拟手术提供更直观的参考依据。

需要说明的是，本发明实施例提供的三维医学目标的切割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申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化的方法，都应涵盖在本申请的保护范围之内，因此不再赘述。

综上所述，本发明实施例提供的三维医学目标的切割方法，通过接收在医学目标图像序列中的至少一张二维医学图像上绘制的切割线，根据该切割线和医学目标图像序列确定待切割图像序列，并从医学目标图像序列中删除待切割图像序列对应的像素数据，得到处理后的医学目标图像序列，再根据该处理后的医学目标图像序列生成新的不包括待切割的三维医学目标的三维医学图像，即可完成对三维医学目标的切割，无需直接在三维医学图像中进行切割的操作，避免考虑图像显示的角度和病灶生长位置等因素，简化了三维医学目标切割的图像处理过程，有效地提高了切割精度；而且，本发明实施例提供的三维医学目标的切割方法，在二维医学图像绘制切割线实现对三维医学目标的切割，在二维医学图像绘制切割线更加符合医生的操作习惯，提高了模拟三维医学目标切割的用户体验性。

本发明实施例还提供了一种三维医学目标的切割装置，如图8所示，该装置800可以包括：

接收模块801，用于接收在医学目标图像序列中的至少一张二维医学图像上绘制的切割线，其中，医学目标图像序列用于生成三维医学图像，三维医学图像包括待切割的三维医学目标。

确定模块802，用于根据切割线和医学目标图像序列确定待切割图像序列，待切割图像序列用于标识待切割的三维医学目标在二维医学图像中对应的像素。

处理模块803，用于从医学目标图像序列中删除待切割图像序列对应的像素数据，得到处理后的医学目标图像序列。

生成模块804，用于基于处理后的医学目标图像序列生成新的三维医学图像，新的三维医学图像不包括待切割的三维医学目标。

综上所述，本发明实施例提供的三维医学目标的切割装置，通过接收模块接收在医学目标图像序列中的至少一张二维医学图像上绘制的切割线，确定模块根据该切割线和医学目标图像序列确定待切割图像序列，并由处理模块从医学目标图像序列中删除待切割图像序列对应的像素数据，得到处理后的医学目标图像序列，再由生成模块根据该处理后的医学目标图像序列生成新的不包括待切割的三维医学目标的三维医学图像，即可完成对三维医学目标的切割，无需直接在三维医学图像中进行切割的操作，避免考虑图像显示的角度和病灶生长位置等因素，简化了三维医学目标切割的图像处理过程，有效地提高了切割精度。

可选地，确定模块802，具体用于：

当医学目标图像序列中绘制有切割线的图像个数为1时，将切割线在医学目标图像序列中每张二维医学图像中的正投影作为每张二维医学图像的切割线。

将医学目标图像序列中所有切割线内的图像所组成的序列确定为待切割图像序列。

可选地，确定模块802，具体用于：

当医学目标图像序列中存在切割线的图像个数为n，n为大于1的整数时，根据第p张图像上的切割线和第q张图像上的切割线对第p张图像和第q张图像之间的中间图像进行插值处理得到中间图像上的切割线，第p张图像和第q张图像均为绘制有切割线的图像，且第p张图像和第q张图像之间不存在绘制有切割线的图像。

将医学目标图像序列中所有切割线内的图像所组成的序列确定为待切割图像序列。

可选地，确定模块802，具体用于：

根据医学目标图像序列生成空白图像序列，空白图像序列中图像的大小和排布顺序均与医学目标图像序列相同，空白图像序列中图像与医学目标图像序列的图像一一对应，空白图像序列中的图像的像素值为0。

将至少一张图像上绘制的切割线，转移至空白图像序列的对应图像上。

根据空白图像序列中的切割线，对空白图像序列进行像素值的设置得到待切割图像序列。

可选地，处理模块803，具体用于：

依次比较医学目标图像序列和待切割图像序列中同一次序的图像中的像素值，将医学目标图像序列中每张图像中，与待切割图像序列对应的图像中位置相同的像素的像素值相减，得到处理后的医学目标图像序列。

或者，将医学目标图像序列与待切割图像序列中位置相同的像素的像素值整体相减，得到处理后的医学目标图像序列。

或者，将医学目标图像序列中的待切割图像序列中的像素值设置为无效像素值。

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三维医学目标的切割装置，通过接收模块接收在医学目标图像序列中的至少一张二维医学图像上绘制的切割线，确定模块根据该切割线和医学目标图像序列确定待切割图像序列，并由处理模块从医学目标图像序列中删除待切割图像序列对应的像素数据，得到处理后的医学目标图像序列，再由生成模块根据该处理后的医学目标图像序列生成新的不包括待切割的三维医学目标的三维医学图像，即可完成对三维医学目标的切割，无需直接在三维医学图像中进行切割的操作，避免考虑图像显示的角度和病灶生长位置等因素，简化了三维医学目标切割的图像处理过程，有效地提高了切割精度；而且，本发明实施例提供的三维医学目标的切割装置，在二维医学图像绘制切割线实现对三维医学目标的切割，在二维医学图像绘制切割线更加符合医生的操作习惯，提高了模拟三维医学目标切割的用户体验性。

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。

以上所述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 (8)

1.一种三维医学目标的切割方法，其特征在于，所述方法包括：

接收在医学目标图像序列中的至少一张二维医学图像上绘制的切割线，其中，所述医学目标图像序列用于生成三维医学图像，所述三维医学图像包括待切割的三维医学目标；

根据所述切割线和所述医学目标图像序列确定待切割图像序列，包括：

当所述医学目标图像序列中绘制有切割线的图像个数为1时，将所述切割线在所述医学目标图像序列中每张二维医学图像中的正投影作为每张二维医学图像的切割线；

将所述医学目标图像序列中所有切割线内的图像所组成的序列确定为所述待切割图像序列；

所述待切割图像序列用于标识所述待切割的三维医学目标在所述二维医学图像中对应的像素；

从所述医学目标图像序列中删除所述待切割图像序列对应的像素数据，得到处理后的医学目标图像序列，包括：

将所述医学目标图像序列中的所述待切割图像序列中的像素值设置为无效像素值，得到处理后的医学目标图像序列，所述无效像素值与显示背景像素的像素值相同，所述显示背景像素为显示三维模型时三维模型外的显示背景的像素；

基于所述处理后的医学目标图像序列生成新的三维医学图像，所述新的三维医学图像不包括所述待切割的三维医学目标；

将原始医学目标图像序列与处理后的所述医学目标图像序列、分割图像序列和/或所述待切割图像序列所对应的图像进行掩膜显示。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述切割线和所述医学目标图像序列确定待切割图像序列，包括：

当所述医学目标图像序列中存在切割线的图像个数为n，所述n为大于1的整数时，根据第p张图像上的切割线和第q张图像上的切割线对所述第p张图像和所述第q张图像之间的中间图像进行插值处理得到所述中间图像上的切割线，所述第p张图像和所述第q张图像均为绘制有切割线的图像，且所述第p张图像和所述第q张图像之间不存在绘制有切割线的图像；

将所述医学目标图像序列中所有切割线内的图像所组成的序列确定为所述待切割图像序列。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述切割线和所述医学目标图像序列确定待切割图像序列，包括：

根据所述医学目标图像序列生成空白图像序列，所述空白图像序列中图像的大小和排布顺序均与所述医学目标图像序列相同，所述空白图像序列中图像与所述医学目标图像序列的图像一一对应，所述空白图像序列中的图像的像素值为0；

将所述至少一张图像上绘制的切割线，转移至所述空白图像序列的对应图像上；

根据所述空白图像序列中的切割线，对所述空白图像序列进行像素值的设置得到所述待切割图像序列。

4.根据权利要求1至3任一所述的方法，其特征在于，

所述从所述医学目标图像序列中删除所述待切割图像序列对应的像素数据，包括：

依次比较所述医学目标图像序列和所述待切割图像序列中同一次序的图像中的像素值，将所述医学目标图像序列中每张图像中，与所述待切割图像序列对应的图像中位置相同的像素的像素值相减，得到所述处理后的医学目标图像序列；

或者，将所述医学目标图像序列与所述待切割图像序列中位置相同的像素的像素值整体相减，得到所述处理后的医学目标图像序列。

5.一种三维医学目标的切割装置，其特征在于，所述装置包括：

接收模块，用于接收在医学目标图像序列中的至少一张二维医学图像上绘制的切割线，其中，所述医学目标图像序列用于生成三维医学图像，所述三维医学图像包括待切割的三维医学目标；

确定模块，用于根据所述切割线和所述医学目标图像序列确定待切割图像序列，包括：当所述医学目标图像序列中绘制有切割线的图像个数为1时，将所述切割线在所述医学目标图像序列中每张二维医学图像中的正投影作为每张二维医学图像的切割线；

将所述医学目标图像序列中所有切割线内的图像所组成的序列确定为所述待切割图像序列；

所述待切割图像序列用于标识所述待切割的三维医学目标在所述二维医学图像中对应的像素；

处理模块，用于从所述医学目标图像序列中删除所述待切割图像序列对应的像素数据，得到处理后的医学目标图像序列，包括：

将所述医学目标图像序列中的所述待切割图像序列中的像素值设置为无效像素值，得到处理后的医学目标图像序列，所述无效像素值与显示背景像素的像素值相同，所述显示背景像素为显示三维模型时三维模型外的显示背景的像素；

生成模块，用于基于所述处理后的医学目标图像序列生成新的三维医学图像，所述新的三维医学图像不包括所述待切割的三维医学目标；

显示模块，用于将原始医学目标图像序列与处理后的所述医学目标图像序列、分割图像序列和/或所述待切割图像序列所对应的图像进行掩膜显示。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述确定模块，具体用于：

当所述医学目标图像序列中存在切割线的图像个数为n，所述n为大于1的整数时，根据第p张图像上的切割线和第q张图像上的切割线对所述第p张图像和所述第q张图像之间的中间图像进行插值处理得到所述中间图像上的切割线，所述第p张图像和所述第q张图像均为绘制有切割线的图像，且所述第p张图像和所述第q张图像之间不存在绘制有切割线的图像；

将所述医学目标图像序列中所有切割线内的图像所组成的序列确定为所述待切割图像序列。

7.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述确定模块，具体用于：

根据所述医学目标图像序列生成空白图像序列，所述空白图像序列中图像的大小和排布顺序均与所述医学目标图像序列相同，所述空白图像序列中图像与所述医学目标图像序列的图像一一对应，所述空白图像序列中的图像的像素值为0；

将所述至少一张图像上绘制的切割线，转移至所述空白图像序列的对应图像上；

根据所述空白图像序列中的切割线，对所述空白图像序列进行像素值的设置得到所述待切割图像序列。

8.根据权利要求5至7任一所述的装置，其特征在于，

所述处理模块，具体用于：

依次比较所述医学目标图像序列和所述待切割图像序列中同一次序的图像中的像素值，将所述医学目标图像序列中每张图像中，与所述待切割图像序列对应的图像中位置相同的像素的像素值相减，得到所述处理后的医学目标图像序列；

或者，将所述医学目标图像序列与所述待切割图像序列中位置相同的像素的像素值整体相减，得到所述处理后的医学目标图像序列；

或者，将所述医学目标图像序列中的所述待切割图像序列中的像素值设置为无效像素值。

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