CN107194988A - 显示人体器官三维医学模型内部标记点的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种显示人体器官三维医学模型内部标记点的方法和装置，属于图像处理领域。人体器官三维医学模型表面设有透视窗口，内部标记点能够被透过透视窗口观察到；模型被操控发生转动时，透视窗口在模型表面的位置也随着变动以使标记点始终能被从透视窗口看到；标记点被设为具有探照光源效果，其照射效果为模型转动时照射方向始终背向透视窗口并照射在人体器官三维医学模型后表面反射形成光斑效果；在转动的过程中，光斑的大小变化能够反映人体器官三维医学模型转动到不同位置时，在透视窗口看去标记点距离后表面的远近程度。本发明提高了显示内部标记点的方法的准确性。本发明用于在显示屏上显示内部标记点。

Description

显示人体器官三维医学模型内部标记点的方法和装置

技术领域

本发明涉及图像处理领域，特别涉及一种显示人体器官三维医学模型内部标记点的方法和装置。

背景技术

随着计算机断层技术(英文：ComputedTomography；简称：CT)、磁共振成像(英文：Magnetic Resonance Imaging；简称：MRI)、超声(英文：Ultrasonography；简称：US)等医学影像技术的发展及应用，传统二维影像只表达了某一截面的解剖信息，而三维可视化技术是通过二维及空间信息构造人体器官、软组织及病灶大小形状和周边组织位置关系，可以更生动立体的辅助医生进行诊断治疗，提升诊断及治疗规划的准确性及高效性，因此，三维可视化技术被越来越多的用于辅助医生进行手术操作。

已有技术中，医生可以根据多张阵列排布的二维医学图像生成相应的人体器官三维医学模型，进而采用三维可视化技术对照二维医学图像和人体器官三维医学模型进行病情诊断。其中，人体器官三维医学模型是由该多张阵列排布的二维医学图像沿指定方向生成。在进行对照查看时，医生可以在二维医学图像中的关键位置处进行标记，相应的标记点可以在人体器官三维医学模型中以标记点的方式对应显示。

已有技术中，若标记点位于人体器官三维医学模型的内部时，通过调整人体器官三维医学模型的透明度，或者将位于人体器官三维医学模型的内部的标记点投射到人体器官三维医学模型的外表面，实现该标记点在人体器官三维医学模型中可见，以便于医生能够在该人体器官三维医学模型中查看该标记点。

由于人体器官三维医学模型具有一定透明度，位于人体器官三维医学模型内部和表面的标记点在显示结果中的视觉位置相同，无法辨别该标记点的真实位置，以至于医生无法区分标记点位于人体器官三维医学模型的内部还是外部，因而导致无法有效地进行对照查看。

发明内容

为了解决已有技术的问题，本发明实施例提供了一种显示人体器官三维医学模型内部标记点的方法和装置。所述技术方案如下：

第一方面，提供了一种在显示屏上显示人体器官三维医学模型内部标记点的方法，所述内部标记点为人体器官三维医学模型内部预先被标定的一个点；

所述人体器官三维医学模型表面设有透视窗口，所述内部标记点能够被透过所述透视窗口观察到；

人体器官三维医学模型被操控发生转动时，透视窗口在模型表面的位置也随着变动以使所述内部标记点始终能被从所述透视窗口看到；

所述内部标记点被设为具有探照光源效果，其照射效果为人体器官三维医学模型转动时照射方向始终背向所述透视窗口并照射在所述人体器官三维医学模型后表面反射形成光斑效果；

在所述转动的过程中，光斑的大小变化能够反映所述人体器官三维医学模型转动到不同位置时，在所述透视窗口看去所述内部标记点距离所述人体器官三维医学模型后表面的远近程度。

可选地，所述在所述转动的过程中，光斑的大小变化能够直观地反映所述人体器官三维医学模型转动到不同位置时，在所述透视窗口看去所述内部标记点距离所述人体器官三维医学模型后表面的远近程度，具体为：

在所述转动的过程中，若所述人体器官三维医学模型转动到不同位置时所述光斑的大小增大，则表征所述内部标记点距离所述人体器官三维医学模型后表面的距离增大；

若所述人体器官三维医学模型转动到不同位置时所述光斑的大小减小，则表征所述内部标记点距离所述人体器官三维医学模型后表面的距离减小。

可选地，所述内部标记点被设为具有探照光源效果，具体为：

按照预设参数，将所述内部标记点配置为虚拟点光源，其中，在所述人体器官三维医学模型转动时，所述虚拟点光源始终背向所述透视窗口并朝向所述人体器官三维医学模型后表面发光，所述预设参数至少包括发光强度和切光角。

可选地，所述切光角的取值范围为45°～120°。

可选地，所述人体器官三维医学模型表面设有透视窗口，具体为：

所述人体器官三维医学模型的前表面上设置有透视窗口，其中，在所述人体器官三维医学模型转动时，所述透视窗口在所述人体器官三维医学模型的后表面上的投影始终覆盖所述内部标记点和所述光斑在所述后表面上的投影。

第二方面，提供了一种在显示屏上显示人体器官三维医学模型内部标记点的装置，所述内部标记点为人体器官三维医学模型内部预先被标定的一个点；

所述人体器官三维医学模型表面设有透视窗口，所述内部标记点能够被透过所述透视窗口观察到；

人体器官三维医学模型被操控发生转动时，透视窗口在模型表面的位置也随着变动以使所述内部标记点始终能被从所述透视窗口看到；

所述装置包括：

处理模块，用于将所述内部标记点设为具有探照光源效果，其照射效果为人体器官三维医学模型转动时照射方向始终背向所述透视窗口并照射在所述人体器官三维医学模型后表面反射形成光斑效果；

显示模块，用于在所述转动的过程中，通过光斑的大小变化反映所述人体器官三维医学模型转动到不同位置时，在所述透视窗口看去所述内部标记点距离所述人体器官三维医学模型后表面的远近程度。

可选地，所述显示模块，具体用于：

在所述转动的过程中，若所述人体器官三维医学模型转动到不同位置时所述光斑的大小增大，则表征所述内部标记点距离所述人体器官三维医学模型后表面的距离增大；

若所述人体器官三维医学模型转动到不同位置时所述光斑的大小减小，则表征所述内部标记点距离所述人体器官三维医学模型后表面的距离减小。

可选地，所述处理模块，具体用于：

按照预设参数，将所述内部标记点配置为虚拟点光源，其中，在所述人体器官三维医学模型转动时，所述虚拟点光源始终背向所述透视窗口并朝向所述人体器官三维医学模型后表面发光，所述预设参数至少包括发光强度和切光角。

可选地，所述切光角的取值范围为45°～120°。

可选地，所述人体器官三维医学模型表面设有透视窗口，具体为：

所述人体器官三维医学模型的前表面上设置有透视窗口，其中，在所述人体器官三维医学模型转动时，所述透视窗口在所述人体器官三维医学模型的后表面上的投影始终覆盖所述内部标记点和所述光斑在所述后表面上的投影。

第三方面，提供了一种智能终端，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器用于读取所述存储器上存储的所述计算机程序，并执行如第一方面所述的一种在显示屏上显示人体器官三维医学模型内部标记点的方法。

第四方面，提供了一种存储介质，当所述存储介质中的指令由终端的处理器执行时，使得所述终端能够执行一种在显示屏上显示人体器官三维医学模型内部标记点的方法，所述方法包括：

所述人体器官三维医学模型表面设有透视窗口，所述内部标记点能够被透过所述透视窗口观察到；

人体器官三维医学模型被操控发生转动时，透视窗口在模型表面的位置也随着变动以使所述内部标记点始终能被从所述透视窗口看到；

所述方法还包括：

将所述内部标记点设为具有探照光源效果，其照射效果为人体器官三维医学模型转动时照射方向始终背向所述透视窗口并照射在所述人体器官三维医学模型后表面反射形成光斑效果；

在所述转动的过程中，通过光斑的大小变化反映所述人体器官三维医学模型转动到不同位置时，在所述透视窗口看去所述内部标记点距离所述人体器官三维医学模型后表面的远近程度。

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在显示屏上显示人体器官三维医学模型内部标记点的方法，通过在人体器官三维医学模型表面设置透视窗口，以使人体器官三维医学模型内部的标记点能够被透过透视窗口观察到，并将内部标记点设置为具有探照光源效果，在所述转动的过程中，光斑的大小变化能够反映所述三维模型转动到不同位置时，在所述透视窗口看去内部标记点距离三维模型后表面的远近程度，即通过光斑大小可以直观的反映内部标记点距离三维模型后表面的远近程度，进而医生可以直观的区分位于人体器官三维医学模型内部或表面的标记点，使得医生在对照查看时，能够获取到位于人体器官三维医学模型内部的标记点的深度信息，有助于提高计算机辅助医疗诊断的准确性。

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在显示屏上显示人体器官三维医学模型内部标记点的方法的流程图；

图2是本发明实施例提供的另一种在显示屏上显示人体器官三维医学模型内部标记点的方法的流程图；

图3-1是本发明实施例提供的沿指定方向阵列排布的多张二维医学图像的示意图；

图3-2是由图3-1所示的多张二维医学图像生成人体器官三维医学模型；

图3-3是根据图3-1所示的多张二维医学图像建立的二维直角坐标系的示意图；

图3-4是根据图3-1所示的多张二维医学图像建立的三维直角坐标系的示意图；

图3-5是图3-1中的点A1在第21张CT图像上的位置示意图；

图3-6是在图3-2所示的人体器官三维医学模型中开设边长为10*10像素的正方形的视窗的示意图；

图4-1是本发明实施例提供的一种将内部标记点设置为具有探照光源效果的方法流程图；

图4-2是本发明实施例提供的一种确定目标区域中需要重新设置像素值的目标像素点的方法流程图；

图4-3是根据内部标记点在人体器官三维医学模型的后表面上确定的正投影点的示意图；

图4-4是确定目标区域中需要重新设置像素值的目标像素点的原理图；

图5是本发明实施例提供的一种在人体器官三维医学模型转动前，根据内部标记点确定的虚拟点光源在目标区域内所形成的光斑的示意图；

图6是本发明实施例提供的一种在人体器官三维医学模型转动后，根据内部标记点确定的虚拟点光源在目标区域内所形成的光斑的示意图；

图7是本发明实施例提供的一种在显示屏上显示人体器官三维医学模型内部标记点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。

本发明实施例提供了一种在显示屏上显示人体器官三维医学模型内部标记点的方法，内部标记点为人体器官三维医学模型内部预先被标定的一个点，人体器官三维医学模型表面设有透视窗口，内部标记点能够被透过透视窗口观察到，人体器官三维医学模型被操控发生转动时，透视窗口在模型表面的位置也随着变动以使内部标记点始终能被从透视窗口看到。如图1所示，该方法可以包括：

步骤101、将内部标记点设置为具有探照光源效果。

其中，内部标记点被设为具有探照光源的照射效果为人体器官三维医学模型转动时照射方向始终背向透视窗口，并照射在人体器官三维医学模型后表面反射形成光斑效果，该内部标记点可以用于表征二维医学图像中的标记点在人体器官三维医学模型中的位置。

步骤102、在转动的过程中，通过光斑的大小变化反映人体器官三维医学模型转动到不同位置时，在透视窗口看去内部标记点距离人体器官三维医学模型后表面的远近程度。

在医生对人体器官三维医学模型进行对照查看时，该内部标记点距离人体器官三维医学模型后表面的远近程度表征为内部标记点在人体器官三维医学模型内部的深度信息。

综上所述，本发明实施例提供的在显示屏上显示人体器官三维医学模型内部标记点的方法，通过在人体器官三维医学模型表面设置透视窗口，以使人体器官三维医学模型内部的标记点能够被透过透视窗口观察到，并将标记点设置为具有探照光源效果，在所述转动的过程中，光斑的大小变化能够反映所述三维模型转动到不同位置时，都可以通过光斑大小可以直观的反映内部标记点距离三维模型后表面的远近程度，进而医生可以直观的区分位于人体器官三维医学模型内部或表面的标记点，使得医生在对照查看时，能够获取到位于人体器官三维医学模型内部的标记点的深度信息，有助于提高计算机辅助医疗诊断的准确性。

本发明实施例还提供了另一种在显示屏上显示人体器官三维医学模型内部标记点的方法，如图2所示，该方法可以包括：

步骤201、获取人体器官三维医学模型。

其中，该人体器官三维医学模型可以为中空壳体模型，也可以为实心的模型，其由沿指定方向阵列排布的多张二维医学图像生成，该多张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。该二维医学图像可以为X线计算机断层摄影(英文：Computed Tomography；简称：CT)图像或者核磁共振(英文：Magnetic Resonance；简称：MR)图像。

需要说明的是，优选的，本发明实施例的人体器官三维医学模型设置为中空壳体模型。即本发明实施例由沿指定方向阵列排布的多张二维医学图像生成人体器官三维医学模型为中空壳体模型。当采用沿指定方向阵列排布的多张二维医学图像构建中空壳体的人体器官三维医学模型，可以大大降低模型生产过程中的数据计算量，提高人体器官三维医学模型的生产速度。

可选地，获取人体器官三维医学模型的过程可以包括：使用三维重建算法对该多张二维医学图像进行三维重建，以得到对应的人体器官三维医学模型，例如，该三维重建算法可以为移动立方体(英文：Marching Cubes)算法。

示例地，如图3-1所示，假设沿指定方向阵列排布的多张二维医学图像可以为沿图3-1中虚线箭头方向阵列排布的100张CT图像，该100张CT图像从下至上分别为第1张至第100张CT图像，则使用移动立方体算法根据该100张CT图像进行三维重建，可以得到对应的人体器官三维医学模型，该人体器官三维医学模型可以如图3-2所示。

步骤202、根据用户在二维医学图像中指示的标记点确定人体器官三维医学模型中的内部标记点。

可选地，在对二维医学图像进行查看时，医生可以在二维医学图像中的关键位置处进行标记，由于三维医学图像是由二维医学图像转换得到的，因此两者之间存在对应关系，标记动作所得到的标记点可以相应地映射为人体器官三维医学模型中的内部标记点，也即是，该内部标记点为人体器官三维医学模型内部预先被标定的一个点。将二维图像中的标记点映射为人体器官三维医学模型中的内部标记点可以有多种可实现方式，本发明实施例中以以下一种可实现方式为例进行说明。

步骤2021、根据沿指定方向阵列排布的多张二维医学图像建立坐标系。

该坐标系可以为根据每张二维医学图像建立的二维直角坐标系，也可以为根据该多张二维医学图像的整体建立的三维直角坐标系。可选地，根据每张二维医学图像建立二维直角坐标系的过程包括：将每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，即可得到每张二维医学图像对应的二维直角坐标系。相应地，根据多张二维医学图像的整体建立的三维直角坐标系的过程包括：将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，并将该多张二维医学图像的排布方向(即上述指定方向)确定为z轴，即可得到该多张二维医学图像对应的三维直角坐标系。

示例地，根据图3-1所示的多张CT图像建立二维直角坐标系时，可以将每张CT图像的左边作为x轴，将与该左边垂直且远离屏幕的一条边作为y轴，则建立的二维直角坐标系如图3-3所示。根据图3-1所示的多张二维医学图像的整体建立三维直角坐标系时，可以将第1张CT图像的左边作为x轴，将与该左边垂直且远离屏幕的一条边作为y轴，将该多张二维医学图像的排布方向作为z轴，则建立的三维直角坐标系如图3-4所示。

步骤2022、获取标记点的坐标。

当确定了二维医学图像中的标记点，其坐标也就相应地确定了。示例地，假设在图3-1所示的第21张CT图像上的标记点如点A1所示，点A1在第21张CT图像上的位置如图3-5所示，点A1对应到图3-3和图3-4中分别为点A2和A3，且点A2和点A3也分别在图3-3和图3-4的第21张CT图像中，假设点A1在第21张CT图像中的二维坐标为(40,50)，相应地，点A2在图3-3中的坐标为(40,50)，点A3在图3-4中的坐标为(40,50,20)。

步骤2023、根据标记点的坐标确定人体器官三维医学模型中内部标记点的坐标。

对应于步骤2021中根据多张二维医学图像建立的坐标系为二维直角坐标系和三维直角坐标系的两种情况，根据标记点的坐标确定人体器官三维医学模型中内部标记点的坐标的方法也可以分为两种情况。

第一种情况，当建立的坐标系为二维直角坐标系时，通过坐标换算确定内部标记点的坐标。

人体器官三维医学模型是由多张二维医学图像生成的，因此，人体器官三维医学模型所在的三维直角坐标系也可以根据多张二维医学图像建立，其建立方法可以参考步骤2021中的相应方法。二维医学图像所在的二维直角坐标系中x轴和y轴组成的平面，与内部标记点所在的三维直角坐标系中x轴和y轴组成的平面，可以为相同的平面，因此，内部标记点的x坐标和y坐标可以分别等于标记点的x坐标和y坐标，继而确定内部标记点坐标就是确定内部标记点的z坐标。

根据步骤2021的内容可以得知：标记点对应的内部标记点的z坐标，可以根据标记点所在的二维医学图像在多张二维医学图像中的位置(也可称为图像序号，即该张二维医学图像是多张二维医学图像中的第几张图像)确定。也即是，当根据某张二维医学图像建立人体器官三维医学模型的三维直角坐标系时，该张图像上的点的z坐标为0，其他图像上的点的z坐标可以根据其距离该某张图像的距离的远近确定。例如，可以假设多张二维医学图像中相邻两张图像间的距离(即层间距)为z轴的单位长度，则图像标记点所在的二维医学图像相对于该某张二维医学图像的距离与层间距的商即为内部标记点的z坐标，或者，图像标记点所在的二维医学图像的图像序号与该某张二维医学图像的图像序号之差即为内部标记点的z坐标。

示例地，假设图3-2中的人体器官三维医学模型的三维直角坐标系是根据多张CT图像中的第1张CT图像建立的，且将第1张CT图像的左边作为x轴，将与该左边垂直且远离屏幕的一条边作为y轴，将该多张CT图像的排布方向作为z轴，则第21张二维医学图像上的标记点A1对应的内部标记点A4的坐标为(40,50,21-1)＝(40,50,20)。

第二种情况，当建立的坐标系为三维直角坐标系时，将标记点的坐标确定为内部标记点的坐标。

由于步骤2021中建立的三维直角坐标系与人体器官三维医学模型对应的坐标系均是根据多张二维医学图像建立的，因此，当两者确定坐标系的x轴和y轴时所依据的图像的图像序号相同时，标记点的坐标就是内部标记点的坐标；当两者确定坐标系的x轴和y轴的方式相同，但其所依据的图像的图像序号不同时，则标记点的z坐标与两者所依据的图像的序号的差值即为内部标记点的z坐标，内部标记点的x坐标和y坐标分别为标记点的x坐标和y坐标，例如，步骤2021中建立的三维直角坐标系，以第1张二维医学图像的左边作为x轴，将与该左边垂直且远离屏幕的一条边作为y轴，而人体器官三维医学模型对应的坐标系，以第9张二维医学图像的左边作为x轴，将与该左边垂直且远离屏幕的一条边作为y轴，则内部标记点的z坐标＝(标记点的z坐标-(9-1))；当两者确定坐标系的x轴和y轴的方式不相同时，也可以根据相应的坐标变换，将标记点的坐标转化为内部标记点的坐标，此处不再赘述。

示例地，假设步骤2021中建立的三维直角坐标系与人体器官三维医学模型对应的坐标系，均是以多张CT图像中的第1张CT图像的左边为x轴，以与该左边垂直且远离屏幕的一条边为y轴，以该多张CT图像的排布方向为z轴，则根据标记点A3的坐标(40,50,20)，可以确定内部标记点A4的坐标为(40,50,20)。

在实际应用中，内部标记点的坐标可以为显示器上的三维屏幕坐标，其中，该三维屏幕坐标的z坐标用以表征内部标记点的深度信息。因此，在确定内部标记点的三维坐标之后，还需要将内部标记点的三维坐标转换为三维屏幕坐标。可选地，可以根据显示器上的鼠标等输入设备对人体器官三维医学模型进行交互操作，以获取人体器官三维医学模型的实时变换矩阵，如模型矩阵、视图矩阵和投影矩阵等变换矩阵，然后根据该变换矩阵将三维坐标转换为三维屏幕坐标。

步骤203、在人体器官三维医学模型表面设置透视窗口。

当内部标记点位于人体器官三维医学模型的内部时，由于人体器官三维医学模型的表面会对内部标记点形成遮挡，医生在对照查看时，就无法看到该内部标记点，因此，需要在人体器官三维医学模型表面设置透视窗口以显示内部标记点。

实际应用中，透视窗口可以由人体器官三维医学模型上禁止显示的像素点形成，也即是，在显示人体器官三维医学模型时，有一部分像素点禁止显示，以在显示器上形成透视窗口的视觉效果；透视窗口也可以由人体器官三维医学模型上透明像素点形成，也即是，在显示人体器官三维医学模型时，有一部分像素点的像素值设置为透明像素值，以在显示器上形成透视窗口的视觉效果。因此，在人体器官三维医学模型表面设置透视窗口以显示所述内部标记点，可以至少有以下两种可实现方式：

第一种可实现方式，根据内部标记点的坐标，在人体器官三维医学模型上确定具有预设大小的透视窗口区域，然后设置透视窗口区域中的像素点的显示状态为禁止显示。示例地，当使用片元着色器绘制人体器官三维医学模型时，可以通过将透视窗口区域中的三角面片标记成不显示状态，使带有标记的三角面片执行discard命令(一种函数名称，表示丢弃渲染，即不绘制对应的三角面片)，以禁止该三角面片的显示，继而在人体器官三维医学模型上设置透视窗口。

第二种可实现方式，根据内部标记点的坐标，在人体器官三维医学模型上确定具有预设大小的透视窗口区域，然后设置透视窗口区域中的像素点以透明的方式进行显示。示例地，当使用片元着色器绘制人体器官三维医学模型时，可以通过将透视窗口区域中的三角面片进行标记，并将带有标记的三角面片的绘制透明度分量设置为0，以完成使三角面片以透明的方式进行显示的设置，继而在人体器官三维医学模型上设置透视窗口。或者，也可以将透明度分量设置为(0，1)之间的值，例如：设置为0.5，以完成使三角面片以半透明的方式进行显示的设置。

需要说明的是，当人体器官三维医学模型的显示界面存在显示背景时，透视窗口也可以由人体器官三维医学模型上与该显示背景像素值相同的像素点形成，也即是，在显示人体器官三维医学模型时，有一部分像素点的像素值设置为与显示背景相同的像素值，以在显示器上形成透视窗口的视觉效果。上述设置透视窗口的实现方式只是示意性说明，本发明实施例对此不做限定。

相应地，当人体器官三维医学模型为中空壳体模型时，在人体器官三维医学模型表面设置透视窗口后，就能够直接通过该透视窗口看见内部标记点；当人体器官三维医学模型为实心模型时，可以通过设置透视窗口到内部标记点之间的像素点以透明的方式显示，以保证能够通过透视窗口看见内部标记点；当人体器官三维医学模型为实心模型时，还可以通过设置透视窗口到内部标记点之间的像素点禁止显示，以保证能够通过透视窗口看见内部标记点；或者，当人体器官三维医学模型为实心模型时，也可以通过其他的一些设置方式来保证能够通过透视窗口看见内部标记点，本发明实施例对其不做具体限定。

需要说明的是，当人体器官三维医学模型被操控发生转动时，透视窗口在人体器官三维医学模型表面的位置也随着变动以使该内部标记点始终能被从该透视窗口内看到，也即当人体器官三维医学模型发生转动时，透视窗口在人体器官三维医学模型表面的设置位置也发生变动，以保证内部标记点始终能被从该透视窗口内看到。相应地，透视窗口到内部标记点之间的像素点也会发生变化，此时，可以通过重新获取透视窗口到内部标记点之间的像素点，并将对应的像素点进行设置，以保证能够通过变化后的透视窗口看见内部标记点。

示例地，可以在人体器官三维医学模型的前表面上设置透视窗口，其中，人体器官三维医学模型的前表面为当前时刻人体器官三维医学模型靠近显示屏幕的一侧，而且使透视窗口覆盖内部标记点在显示屏幕上的投影。即在人体器官三维医学模型转动的过程中，透视窗口始终设置在当前时刻人体器官三维医学模型靠近显示屏幕的一侧，且透视窗口在人体器官三维医学模型后表面上的投影始终覆盖内部标记点和光斑在后表面上的投影，该后表面为当前时刻人体器官三维医学模型远离显示屏幕的一侧，在人体器官三维医学模型被操控发生转动时，该前表面和后表面均会相应地发生变化。

当人体器官三维医学模型为中空壳体模型时，前表面可以为人体器官三维医学模型的前内表面或前外表面，相应地，后表面可以为人体器官三维医学模型的后内表面或后外表面，当人体器官三维医学模型为实心模型时，前表面可以为人体器官三维医学模型的前壁，相应地，后表面可以为人体器官三维医学模型的后壁。需要说明的是，当前表面为人体器官三维医学模型的前内表面时，在设置透视窗口时，还需要将人体器官三维医学模型上前内表面到医生观察位置之间的像素点进行相应的设置，以保证能够通过透视窗口看见内部标记点。

可选地，内部标记点在人体器官三维医学模型的后表面上的正投影，可以位于透视窗口在人体器官三维医学模型的后表面上的正投影的中心，也可以在非中心的周围区域，本发明实施例对其不做具体限定。并且，透视窗口的形状和大小也可以根据实际情况进行设置。示例地，在图3-2所示的人体器官三维医学模型中设置边长为10*10像素的正方形的透视窗口S，其示意图如图3-6所示。

需要说明的是，使透视窗口覆盖内部标记点在显示屏幕上的投影，是为了保证内部标记点在透视窗口对应的区域内，也即是，保证设置透视窗口后医生能通过该透视窗口看见位于人体器官三维医学模型内部的内部标记点。并且，当人体器官三维医学模型被操控发生转动时，透视窗口在模型表面的位置也随着变动，并且，透视窗口在人体器官三维医学模型的后表面上的投影始终覆盖内部标记点，以使内部标记点始终能被从透视窗口看到。

步骤204、将内部标记点设置为具有探照光源效果。

实际应用中，将内部标记点设置为具有探照光源效果，其照射效果可以为：人体器官三维医学模型转动时，照射方向始终背向透视窗口并照射在人体器官三维医学模型后表面反射形成光斑效果。在医生转动人体器官三维医学模型的过程中，光斑的大小会产生变化，该变化能够反映人体器官三维医学模型转动到不同位置时，在透视窗口看去内部标记点距离人体器官三维医学模型后表面的远近程度，通过该光斑大小的变化，医生可以直观的区分位于人体器官三维医学模型内部或表面的标记点，并且，在对照查看时，医生能够根据光斑的大小变化获取到位于人体器官三维医学模型内部的标记点的深度信息，进而实现对二维医学图像与对应的人体器官三维医学模型的对照查看。

需要说明的是，本发明实施例对于在人体器官三维医学模型后表面反射形成光斑的形状不做具体限定，示例的，该光斑可以是点状光斑、正方形光斑、多边形光斑、圆形光斑或者环形光斑等。其中，优选的，本发明实施例在人体器官三维医学模型后表面反射形成光斑的形状为圆形，该圆形光斑更符合探照光源形成光斑的真实效果，更加有利于医生对照该光斑判断标记点在人体器官三维医学模型内部的深度信息。

可选地，将内部标记点设置为具有探照光源效果的过程具体可以为：按照预设参数，将内部标记点配置为虚拟点光源，其中，预设参数至少包括发光强度和切光角，该切光角可以为待设置的虚拟点光源的辐射角度的一半。如图4-1所示，该过程可以包括：

步骤2041、确定目标区域中需要重新设置像素值的目标像素点。

在实际应用中，在人体器官三维医学模型转动时，虚拟点光源始终背向透视窗口并朝向人体器官三维医学模型后表面发光，其发出的光会照射在后表面上的目标区域中，该目标区域为透视窗口在人体器官三维医学模型后表面上的正投影所覆盖的区域，上述需要重新设置像素值的目标像素点指的是能够被虚拟点光源照射到的像素点。

具体地，如图4-2所示，确定目标区域中需要重新设置像素值的目标像素点的过程可以包括：

步骤2041a、确定内部标记点在人体器官三维医学模型的后表面上的正投影点。

可选地，根据相关的几何知识，经过内部标记点且与人体器官三维医学模型的后表面垂直的直线为后表面的垂线，该垂线与后表面的交点即为内部标记点在后表面上的正投影点，并且可以在坐标系中获取该正投影点的坐标。

示例地，假设内部标记点A4的坐标为(40,50,20)，如图4-3所示，确定的其在后表面上的正投影点A'的坐标为(20,50,20)。

步骤2041b、根据内部标记点和正投影点建立第一向量。

其中，该第一向量由内部标记点指向正投影点，该第一向量的大小为内部标记点和正投影点之间的距离。

示例地，假设内部标记点A4的坐标为(40,50,20)，正投影点A'的坐标为(20,50,20)，如图4-4所示，建立的第一向量

步骤2041c、根据内部标记点和第一像素点建立第二向量。

其中，该第一像素点为目标区域内的任一像素点，该第二向量由内部标记点指向第一像素点，该第二向量的大小为内部标记点和第一像素点之间的距离。

示例地，假设内部标记点A4的坐标为(40,50,20)，第一像素点B的坐标为(20,30,20)，如图4-4所示，建立的第二向量

步骤2041d、计算第一向量与第二向量的夹角。

计算向量之间的夹角方法可以参考相应的数学知识，例如，可以根据向量夹角公式计算第一向量与第二向量的夹角的余弦值，该余弦值的反余弦即为第一向量与第二向量的夹角，其中，向量夹角公式为：

其中，x₁为第一向量的x坐标，x₂为第二向量的x坐标，y₁为第一向量的y坐标，y₂为第二向量的y坐标，z₁为第一向量的z坐标，z₂为第二向量的z坐标。

示例地，假设第一向量第二向量根据向量夹角公式进行计算，并求取向量夹角公式的值的反余弦，可以得到第一向量与第二向量的夹角θ1为45度。

步骤2041e、将夹角与预设的切光角进行比较。

虚拟点光源具有一定的发光辐射范围，该发光辐射范围是具有一定切光角的虚拟点光源能照射到的范围，处于辐射范围内的像素可以被虚拟点光源照亮，处于辐射范围外的点不能够被虚拟点光源照亮。假设虚拟点光源的发光辐射范围为具有一定的切光角的虚拟点光源所照射的区域，例如，切光角的取值范围可以为45°～120°，因此，在确定第一像素点是否为需要重新设置像素值的目标像素点时，需要将夹角与预设的切光角进行比较，若第一向量与第二向量的夹角小于或等于切光角，则说明第一像素点能够被虚拟点光源照亮，即该第一像素点为需要重新设置像素值的目标像素点；若第一向量与第二向量的夹角大于切光角，则说明第一像素点不能够被虚拟点光源照亮，即该第一像素点不需要重新设置像素值。

步骤2041f、当夹角小于或等于切光角时，将第一像素点确定为需要重新设置像素值的目标像素点。

示例地，假设切光角θ2为60度，并且，根据步骤a4中的结果，可知第一向量与第二向量的夹角θ1为45度，由于45度小于60度，可以确定该第一像素点需要重新设置像素值，则将该第一像素点确定为目标像素点。

需要说明的是，对目标区域中的每个像素点进行遍历，并对遍历到的每个第一像素点执行步骤2041a至步骤2041f，即可确定目标区域中所有的目标像素点，该所有目标像素点所在的区域的大小即为光斑的大小。

步骤2042、显示虚拟点光源在后表面上形成的光斑，以光斑的大小表征内部标记点距离人体器官三维医学模型后表面的远近程度。

可选地，在人体器官三维医学模型的后表面上显示形成的光斑的具体实现方式可以为：将目标区域中的所有目标像素点的像素值设置为显示像素值，该显示像素值可以为预设的虚拟点光源的发出的光的颜色和亮度的叠加。将目标区域中的所有目标像素点的像素值设置为显示像素值，在显示效果上其可表现为虚拟点光源照在后表面上形成的光斑，该光斑的大小即可用以表征内部标记点距离人体器官三维医学模型后表面的远近程度。

人体器官三维医学模型每次发生转动时，都需要根据转动后人体器官三维医学模型的位置重新确定光斑的大小，并在透视窗口显示该光斑，该重新确定的光斑的大小和转动之前确定的光斑的大小之间形成对比，以表征内部标记点距离人体器官三维医学模型后表面的远近程度，具体地：在转动的过程中，若人体器官三维医学模型转动到不同位置时光斑的大小增大，则表征内部标记点距离人体器官三维医学模型后表面的距离增大；若人体器官三维医学模型转动到不同位置时光斑的大小减小，则表征内部标记点距离人体器官三维医学模型后表面的距离减小。其中，每次根据转动后人体器官三维医学模型的位置重新确定光斑的大小的过程请参考步骤2041a至步骤2041f，此处不再赘述。

示例地，在一次对照查看过程中，内部标记点A4的坐标为(40,50,20)，在转动人体器官三维医学模型前，以内部标记点A4的位置作为预设亮度的虚拟点光源的发光位置，确定的虚拟点光源在目标区域内所形成的光斑请参考图5透视窗口S1中的图案，在转动人体器官三维医学模型后，确定的虚拟点光源在目标区域内所形成的光斑请参考图6透视窗口S2中的图案。根据常识可以得知：距离光源越远，光源发出的光在物体上形成的光斑范围越大，距离光源越近，光源发出的光在物体上形成的光斑范围越小，因此，若人体器官三维医学模型转动后的光斑大小相对于转动前的光斑大小增大，则表征内部标记点距离人体器官三维医学模型后表面的距离增大；若人体器官三维医学模型转动后的光斑大小相对于转动前的光斑大小减小，则表征内部标记点距离人体器官三维医学模型后表面的距离减小。根据图5和图6的对比，可以看出图6中的光斑大小相对于图5中的光斑大小减小了，可以得知：内部标记点A4相对于人体器官三维医学模型转动后的后表面更近，因此，当医生在对照查看时，医生可以根据内部标记点相对于人体器官三维医学模型转动前后的后表面的位置，获取到该内部标记点在人体器官三维医学模型中的深度信息，进而提高显示人体器官三维医学模型的内部标记点的方法的准确性。

需要说明的是，当人体器官三维医学模型为实心模型时，在显示光斑时还需要将透视窗口到光斑之间的像素点的显示方式设置为以透明的方式显示或者禁止显示，以确保能够通过透视窗口看见光斑，并且，为了使光斑的显示具有更好的视觉效果，还可以设置能够透过透视窗口看见目标区域中光斑外的其他像素点(如图5和图6所示)，相应地，此时还需要对透视窗口到该其他像素点之间的像素点进行设置，以保证该其他像素点能够通过透视窗口被看见。

可选地，为了在后表面上凸显出光斑，可以将预设的虚拟点光源的发出的光的颜色和亮度设置的与目标区域中不是目标像素点的显示像素值不同。并且，上述切光角可以是根据具体场景预先设置的角度值，其可以根据具体场景调整，根据该切光角配置虚拟点光源，可以保证该虚拟点光源在后表面上形成的光斑在透视窗口内可见。示例的，该切光角可以为一角度值，根据该角度值，可以使得透视窗口、内部标记点以及内部标记点在人体器官三维医学模型在后表面上的正投影在一条直线上，以实现虚拟点光源在后表面上形成的光斑在透视窗口内可见。

需要说明的是，在设置环境光时，可以设置人体器官三维医学模型内部与外部的光照为双面光照，即将模型内部与模型外部的环境光的亮度设置为不同值，并且，还可以设置模型内部的环境光的亮度高于外部的环境光的亮度(如图5和图6所示)，以增强模型内部与模型外部的光照对比，以便于查看目标区域中的光斑。

还需要说明的是，本发明实施例提供的在显示屏上显示人体器官三维医学模型内部标记点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在显示屏上显示人体器官三维医学模型内部标记点的方法，通过在人体器官三维医学模型表面设置透视窗口，以使人体器官三维医学模型内部的标记点能够被透过透视窗口观察到，并将标记点设置为具有探照光源效果，在所述转动的过程中，光斑的大小变化能够反映所述三维模型转动到不同位置时，在所述透视窗口看去所述标记点距离所述三维模型后表面的远近程度，即通过光斑大小可以直观的反映内部标记点距离三维模型后表面的远近程度，进而医生可以直观的区分位于人体器官三维医学模型内部或表面的标记点，使得医生在对照查看时，能够获取到位于人体器官三维医学模型内部的标记点的深度信息，有助于提高计算机辅助医疗诊断的准确性。

本发明实施例提供了一种在显示屏上显示人体器官三维医学模型内部标记点的装置700，内部标记点为人体器官三维医学模型内部预先被标定的一个点。

人体器官三维医学模型表面设有透视窗口，内部标记点能够被透过透视窗口观察到。

人体器官三维医学模型被操控发生转动时，透视窗口在模型表面的位置也随着变动以使内部标记点始终能被从透视窗口看到。

如图7所示，该装置700可以包括：

处理模块701，用于将内部标记点设为具有探照光源效果，其照射效果为人体器官三维医学模型转动时照射方向始终背向透视窗口并照射在人体器官三维医学模型后表面反射形成光斑效果。

显示模块702，用于在转动的过程中，通过光斑的大小变化反映人体器官三维医学模型转动到不同位置时，在透视窗口看去内部标记点距离人体器官三维医学模型后表面的远近程度。

综上所述，本发明实施例提供的在显示屏上显示人体器官三维医学模型内部标记点的装置，在人体器官三维医学模型表面设置透视窗口，以使人体器官三维医学模型内部的标记点能够被透过透视窗口观察到，通过处理模块将内部标记点设置为具有探照光源效果，在所述转动的过程中，显示模块通过光斑的大小变化反映所述三维模型转动到不同位置时，在所述透视窗口看去所述标记点距离所述三维模型后表面的远近程度，即通过光斑大小可以直观的反映内部标记点距离三维模型后表面的远近程度，进而医生可以直观的区分位于人体器官三维医学模型内部或表面的标记点，使得医生在对照查看时，能够获取到位于人体器官三维医学模型内部的标记点的深度信息，有助于提高计算机辅助医疗诊断的准确性。

可选地，显示模块702，具体可以用于：

在转动的过程中，若人体器官三维医学模型转动到不同位置时光斑的大小增大，则表征内部标记点距离人体器官三维医学模型后表面的距离增大。

若人体器官三维医学模型转动到不同位置时光斑的大小减小，则表征内部标记点距离人体器官三维医学模型后表面的距离减小。

可选地，处理模块701，具体可以用于：

按照预设参数，将内部标记点配置为虚拟点光源，其中，在人体器官三维医学模型转动时，虚拟点光源始终背向透视窗口并朝向人体器官三维医学模型后表面发光，预设参数至少包括发光强度和切光角。

可选地，切光角的取值范围为45°～120°。

可选地，人体器官三维医学模型表面设有透视窗口，具体可以为：

人体器官三维医学模型的前表面上设置有透视窗口，其中，在人体器官三维医学模型转动时，透视窗口在人体器官三维医学模型的后表面上的投影始终覆盖内部标记点和光斑在后表面上的投影。

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，上述描述的装置和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在显示屏上显示人体器官三维医学模型内部标记点的装置，在人体器官三维医学模型表面设置透视窗口，以使人体器官三维医学模型内部的标记点能够被透过透视窗口观察到，通过处理模块将内部标记点设置为具有探照光源效果，在所述转动的过程中，显示模块通过光斑的大小变化反映所述三维模型转动到不同位置时，在所述透视窗口看去所述标记点距离所述三维模型后表面的远近程度，即通过光斑大小可以直观的反映内部标记点距离三维模型后表面的远近程度，进而医生可以直观的区分位于人体器官三维医学模型内部或表面的标记点，使得医生在对照查看时，能够获取到位于人体器官三维医学模型内部的标记点的深度信息，有助于提高计算机辅助医疗诊断的准确性。

本发明实施例还提供了一种智能终端，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器用于读取存储器上存储的计算机程序，并执行前述方法实施例中提供的一种在显示屏上显示人体器官三维医学模型内部标记点的方法。

本发明实施例还提供了一种存储介质，当存储介质中的指令由终端的处理器执行时，使得终端能够执行一种在显示屏上显示人体器官三维医学模型内部标记点的方法，该方法可以包括：

人体器官三维医学模型表面设有透视窗口，内部标记点能够被透过透视窗口观察到。

人体器官三维医学模型被操控发生转动时，透视窗口在模型表面的位置也随着变动以使内部标记点始终能被从透视窗口看到。

该方法还可以包括：

将内部标记点设为具有探照光源效果，其照射效果为人体器官三维医学模型转动时照射方向始终背向透视窗口并照射在人体器官三维医学模型后表面反射形成光斑效果。

在转动的过程中，通过光斑的大小变化反映人体器官三维医学模型转动到不同位置时，在透视窗口看去内部标记点距离人体器官三维医学模型后表面的远近程度。

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 (12)

1.一种在显示屏上显示人体器官三维医学模型内部标记点的方法，所述内部标记点为人体器官三维医学模型内部预先被标定的一个点；

所述人体器官三维医学模型表面设有透视窗口，所述内部标记点能够被透过所述透视窗口观察到；

人体器官三维医学模型被操控发生转动时，透视窗口在模型表面的位置也随着变动以使所述内部标记点始终能被从所述透视窗口看到；

其特征在于：

所述内部标记点被设为具有探照光源效果，其照射效果为人体器官三维医学模型转动时照射方向始终背向所述透视窗口并照射在所述人体器官三维医学模型后表面反射形成光斑效果；

在所述转动的过程中，光斑的大小变化能够反映所述人体器官三维医学模型转动到不同位置时，在所述透视窗口看去所述内部标记点距离所述人体器官三维医学模型后表面的远近程度。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在所述转动的过程中，光斑的大小变化能够直观地反映所述人体器官三维医学模型转动到不同位置时，在所述透视窗口看去所述内部标记点距离所述人体器官三维医学模型后表面的远近程度，具体为：

在所述转动的过程中，若所述人体器官三维医学模型转动到不同位置时所述光斑的大小增大，则表征所述内部标记点距离所述人体器官三维医学模型后表面的距离增大；

若所述人体器官三维医学模型转动到不同位置时所述光斑的大小减小，则表征所述内部标记点距离所述人体器官三维医学模型后表面的距离减小。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述内部标记点被设为具有探照光源效果，具体为：

按照预设参数，将所述内部标记点配置为虚拟点光源，其中，在所述人体器官三维医学模型转动时，所述虚拟点光源始终背向所述透视窗口并朝向所述人体器官三维医学模型后表面发光，所述预设参数至少包括发光强度和切光角。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述切光角的取值范围为45°～120°。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述人体器官三维医学模型表面设有透视窗口，具体为：

所述人体器官三维医学模型的前表面上设置有透视窗口，其中，在所述人体器官三维医学模型转动时，所述透视窗口在所述人体器官三维医学模型的后表面上的投影始终覆盖所述内部标记点和所述光斑在所述后表面上的投影。

6.一种在显示屏上显示人体器官三维医学模型内部标记点的装置，所述内部标记点为人体器官三维医学模型内部预先被标定的一个点；

所述人体器官三维医学模型表面设有透视窗口，所述内部标记点能够被透过所述透视窗口观察到；

人体器官三维医学模型被操控发生转动时，透视窗口在模型表面的位置也随着变动以使所述内部标记点始终能被从所述透视窗口看到；

其特征在于，所述装置包括：

处理模块，用于将所述内部标记点设为具有探照光源效果，其照射效果为人体器官三维医学模型转动时照射方向始终背向所述透视窗口并照射在所述人体器官三维医学模型后表面反射形成光斑效果；

显示模块，用于在所述转动的过程中，通过光斑的大小变化反映所述人体器官三维医学模型转动到不同位置时，在所述透视窗口看去所述内部标记点距离所述人体器官三维医学模型后表面的远近程度。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述显示模块，具体用于：

在所述转动的过程中，若所述人体器官三维医学模型转动到不同位置时所述光斑的大小增大，则表征所述内部标记点距离所述人体器官三维医学模型后表面的距离增大；

若所述人体器官三维医学模型转动到不同位置时所述光斑的大小减小，则表征所述内部标记点距离所述人体器官三维医学模型后表面的距离减小。

8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述处理模块，具体用于：

按照预设参数，将所述内部标记点配置为虚拟点光源，其中，在所述人体器官三维医学模型转动时，所述虚拟点光源始终背向所述透视窗口并朝向所述人体器官三维医学模型后表面发光，所述预设参数至少包括发光强度和切光角。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述切光角的取值范围为45°～120°。

10.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述人体器官三维医学模型表面设有透视窗口，具体为：

所述人体器官三维医学模型的前表面上设置有透视窗口，其中，在所述人体器官三维医学模型转动时，所述透视窗口在所述人体器官三维医学模型的后表面上的投影始终覆盖所述内部标记点和所述光斑在所述后表面上的投影。

11.一种智能终端，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器用于读取所述存储器上存储的所述计算机程序，并执行如权利要求1至5中任一项所述的一种在显示屏上显示人体器官三维医学模型内部标记点的方法。

12.一种存储介质，其特征在于，当所述存储介质中的指令由终端的处理器执行时，使得所述终端能够执行一种在显示屏上显示人体器官三维医学模型内部标记点的方法，所述方法包括：

所述人体器官三维医学模型表面设有透视窗口，所述内部标记点能够被透过所述透视窗口观察到；

人体器官三维医学模型被操控发生转动时，透视窗口在模型表面的位置也随着变动以使所述内部标记点始终能被从所述透视窗口看到；

其特征在于，所述方法还包括：

将所述内部标记点设为具有探照光源效果，其照射效果为人体器官三维医学模型转动时照射方向始终背向所述透视窗口并照射在所述人体器官三维医学模型后表面反射形成光斑效果；

在所述转动的过程中，通过光斑的大小变化反映所述人体器官三维医学模型转动到不同位置时，在所述透视窗口看去所述内部标记点距离所述人体器官三维医学模型后表面的远近程度。