CN107233134A - 显示三维医学模型内部标记点的方法、装置和医疗设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种显示三维医学模型内部标记点的方法、装置和医疗设备，属于医疗显示技术领域，该方法将位于三维医学模型内部的标记点配置为虚拟点光源，并在三维医学模型表面配置局部透视窗口，以该虚拟点光源在透视窗口内形成光斑表征标记点在三维医学模型内部的深度，可以通过光斑直观的反映标记点在三维医学模型内部的深度，进而医生可以直观的区分位于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。

Description

显示三维医学模型内部标记点的方法、装置和医疗设备

技术领域

本发明实施例涉及医疗显示技术领域，特别涉及一种显示三维医学模型内部标记点的方法、装置和医疗设备。

背景技术

随着计算机断层技术(CT)、磁共振成像(MRI)、超声(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三维医学模型进行病情诊断。其中，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，若标记点位于三维医学模型的内部时，通过调整三维医学模型的透明度，或者将位于三维医学模型的内部的标记点投射到三维医学模型的外表面，实现该标记点在三维医学模型中可见，以便于医生能够在该三维医学模型中查看该标记点。

由于三维医学模型具有一定透明度，位于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

为了解决现有技术的问题，本发明实施例提供了一种显示三维医学模型内部标记点的方法、装置和医疗设备。所述技术方案如下：

第一方面，提供了一种显示三维医学模型内部标记点的方法，所述方法包括：

将位于三维医学模型内部的标记点配置为虚拟点光源，其中，所述标记点表征二维医学图像中的病灶点；

在所述三维医学模型表面配置局部透视窗口，以所述虚拟点光源在所述局部透视窗口内形成光斑，以所述光斑表征所述标记点在所述三维医学模型内部的深度。

第二方面，还提供了一种显示三维医学模型内部标记点的方法，所述方法包括：

按照预设的发光强度和衰减系数，将位于三维医学模型内部的标记点配置为虚拟点光源，其中，所述标记点表征二维医学图像中的病灶点；

在所述三维医学模型表面配置局部透视窗口，以所述虚拟点光源在所述局部透视窗口内形成光斑，以所述光斑的亮度表征所述标记点在所述三维医学模型内部的深度，其中，所述光斑的亮度与所述标记点到所述透视窗口的距离呈负相关关系。

第三方面，还提供了一种显示三维医学模型内部标记点的方法，所述方法包括：

按照预设的发光强度和切光角，将位于三维医学模型内部的标记点配置为虚拟点光源，其中，所述标记点表征二维医学图像中的病灶点；

将所述三维医学模型的内表面配置为反射率大于折射率，所述三维医学模型为中空结构；

在所述三维医学模型表面配置局部透视窗口，以显示所述虚拟点光源在所述内表面形成的光斑，以所述光斑的大小表征所述标记点在所述三维医学模型内部的深度，其中，所述光斑的大小与所述标记点到所述内表面的距离呈正相关关系。

第四方面，还提供了一种显示三维医学模型内部标记点的方法，所述方法包括：

按照预设的发光强度、切光角和衰减系数，将位于三维医学模型内部的标记点配置为虚拟点光源，其中，所述标记点表征二维医学图像中的病灶点；

将所述三维医学模型的内表面配置为反射率大于折射率，所述三维医学模型为中空结构；

在所述三维医学模型表面配置局部透视窗口，以显示所述虚拟点光源在所述内表面形成的光斑，以所述光斑的大小和亮度表征所述标记点在所述三维医学模型内部的深度，其中，所述光斑的大小与所述标记点到所述内表面的距离呈正相关关系，所述光斑的亮度与所述标记点到所述内表面的距离呈负相关关系。

可选的，所述将所述三维医学模型的内表面配置为反射率大于折射率，具体为：

将组成所述三维医学模型内表面的片元与所述标记点之间的连线，与所述片元的法线之间的夹角设置为小于预设阈值，以实现将所述三维医学模型的内表面配置为反射率大于折射率。

第五方面，提供一种显示三维医学模型内部标记点的装置，所述装置包括：

第一处理模块，用于将位于三维医学模型内部的标记点配置为虚拟点光源，其中，所述标记点表征二维医学图像中的病灶点；

第二处理模块，用于在所述三维医学模型表面配置局部透视窗口，以所述虚拟点光源在所述局部透视窗口内形成光斑，以所述光斑表征所述标记点在所述三维医学模型内部的深度。

第六方面，还提供一种显示三维医学模型内部标记点的装置，所述装置包括：

第一处理模块，用于按照预设的发光强度和衰减系数，将位于三维医学模型内部的标记点配置为虚拟点光源，其中，所述标记点表征二维医学图像中的病灶点；

第二处理模块，用于在所述三维医学模型表面配置局部透视窗口，以所述虚拟点光源在所述局部透视窗口内形成光斑，以所述光斑的亮度表征所述标记点在所述三维医学模型内部的深度，其中，所述光斑的亮度与所述标记点到所述透视窗口的距离呈负相关关系。

第七方面，还提供一种显示三维医学模型内部标记点的装置，所述装置包括：

第一处理模块，用于按照预设的发光强度和切光角，将位于三维医学模型内部的标记点配置为虚拟点光源，其中，所述标记点表征二维医学图像中的病灶点；

配置模块，用于将所述三维医学模型的内表面配置为反射率大于折射率，所述三维医学模型为中空结构；

第二处理模块，用于在所述三维医学模型表面配置局部透视窗口，以显示所述虚拟点光源在所述内表面形成的光斑，以所述光斑的大小表征所述标记点在所述三维医学模型内部的深度，其中，所述光斑的大小与所述标记点到所述内表面的距离呈正相关关系。

第八方面，还提供一种显示三维医学模型内部标记点的装置，所述装置包括：

第一处理模块，用于按照预设的发光强度、切光角和衰减系数，将位于三维医学模型内部的标记点配置为虚拟点光源，其中，所述标记点表征二维医学图像中的病灶点；

配置模块，用于将所述三维医学模型的内表面配置为反射率大于折射率，所述三维医学模型为中空结构；

第二处理模块，用于在所述三维医学模型表面配置局部透视窗口，以显示所述虚拟点光源在所述内表面形成的光斑，以所述光斑的大小和亮度表征所述标记点在所述三维医学模型内部的深度，其中，所述光斑的大小与所述标记点到所述内表面的距离呈正相关关系，所述光斑的亮度与所述标记点到所述内表面的距离呈负相关关系。

第九方面，提供一种医疗设备，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，并执行上述的显示三维医学模型内部标记点的方法。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

本发明实施例的显示三维医学模型内部标记点的方法，将位于三维医学模型内部的标记点配置为虚拟点光源，并在三维医学模型表面配置局部透视窗口，以该虚拟点光源在透视窗口内形成光斑表征标记点在三维医学模型内部的深度，可以通过光斑直观的反映标记点在三维医学模型内部的深度，进而医生可以直观的区分位于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1A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1B是由图1A所示的多张二维医学图像生成三维医学模型；

图1C是根据图1A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1D是根据图1A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1E是图1A中的点A1在第21张CT图像上的位置示意图；

图1F是在图1B所示的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2是本发明实施例一提供的一种显示三维医学模型内部标记点的方法流程图；

图3A是本发明实施例二提供的一种显示三维医学模型内部标记点的方法流程图；

图3B是图3A中步骤302的执行流程示意图；

图4A是本发明实施例三提供的一种显示三维医学模型内部标记点的方法流程图；

图4B是图4A中步骤403的执行流程示意图；

图4C是图4B中步骤4031的执行流程示意图；

图4D是根据标记点在三维医学模型的后壁上确定的正投影点的示意图；

图4E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4F是本发明实施例提供的一种光斑示意图；

图4G是本发明实施例提供的另一种光斑示意图；

图5是本发明实施例四提供的一种显示三维医学模型内部标记点的方法流程图；

图6是本发明实施例五提供的一种显示三维医学模型内部标记点的装置框图；

图7是本发明实施例六提供的一种显示三维医学模型内部标记点的装置框图；

图8是本发明实施例七提供的一种显示三维医学模型内部标记点的装置框图；

图9是本发明实施例八提供的一种显示三维医学模型内部标记点的装置框图；

图10是本发明实施例提供的一种医疗设备300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，如计算机、CT(Computed Tomography，电子计算机断层扫描)机、核磁共振仪等，该医学影像可以为二维医学图像、三维医学重建模型等，本发明实施例对此不做限定。

示例的，本发明实施例提供的方法应用于计算机辅助医疗显示装置，属于计算机辅助医疗诊断领域。计算机辅助诊断(computer aided diagnosis，CAD)是指通过影像学、医学图像处理技术以及其他可能的生理、生化手段，结合计算机的分析计算，辅助发现病灶，提高诊断的准确率。

在计算机辅助医疗诊断中常用的手段之一是，根据沿指定方向阵列排布的多张二维医学图像生成三维医学模型，通过将该三维医学模型和该二维医学图像进行对照显示，来提高疾病诊断的准确率。

其中，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：ComputedTomography；简称：CT)图像或者核磁共振(英文：Magnetic Resonance；简称：MR)图像。

示例的，基于多张二维医学图像生成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。

示例的，如图1A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1A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，可以得到其对应的三维医学模型，该三维医学模型可以如图1B所示。

需要说明的是，为提高三维医学模型的重建效率，基于多张二维医学图像生成的该三维医学模型为壳状结构，其内部是空心的，即该三维医学模型包括的每一个医学器官仅包括一层表面结构。

在疾病的诊断过程中，医生可以对照二维医学图像和三维医学模型进行病情诊断，比如医生可以在二维医学模型中的对病灶位置进行标记，然后根据医生在二维医学模型中标记的病灶位置，由于三维医学图像是由二维医学图像重建得到的，因此两者之间存在对应关系，医生在二维医学模型中标记的病灶位置可以相应地映射为三维医学模型中的标记点显示。医学可以根据该标记点的位置，判断病灶相对其他医学器官的位置，进而选择合适的治疗方案。

示例的，医生可以在CT图像中标记肝脏上的肿瘤位置，进而根据医生在CT图像中标记的肿瘤位置，在三维医学模型中显示其对应的标记点，该标记点代表CT图像中标记的肿瘤位置在三维模型中的真实位置。医生根据该三维医学模型中的标记点位置，对照CT图像和三维医学模型，可以判断该肿瘤位置相对肝脏、动脉血管和静脉血管的位置，选择对该肿瘤的切除方案，比如该肿瘤的切除位置、切除大小等。

根据医生在二维医学模型中标记的病灶位置，确定其在三维医学模型中的对应的标记点的过程，可以有多种实现方式，对于其具体的实现方式，本发明实施例在此不做具体限定，本领域技术人员可以参考现有技术。

示例的，根据医生在二维医学模型中标记的病灶位置，确定其在三维医学模型中的对应的标记点的过程，其实现方式可以如下：

步骤一：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1A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1C所示。根据图1A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1D所示。

步骤二：确定医生在二维医学图像中标记的病灶位置。

当确定了医生在二维医学图像中标记的病灶位置，其坐标也就相应地确定了。示例地，假设在图1A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1E所示，点A1对应到图1C和图1D中分别为点A2和A3，且点A2和点A3也分别在图C和图1D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1C中的坐标为(40,50)，点A3在图1D中的坐标为(40,50,20)。

步骤三：根据医生在二维医学图像中标记的病灶位置确定三维医学模型中标记点的坐标。

对应于步骤一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，根据医生在二维医学图像中标记的病灶位置，确定三维医学模型中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，通过坐标换算确定标记点的坐标。

三维医学模型是由多张二维医学图像生成的，因此，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一中的相应方法。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，病灶位置的x坐标和y坐标可以分别等于标记点的x坐标和y坐标，继而确定病灶位置的z坐标就是标记点的z坐标。

根据步骤一的内容可以得知：医生在二维医学图像中标记的病灶位置对应的标记点的z坐标，可以根据病灶位置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，则标记的病灶位置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标记点的z坐标，或者，标记的病灶位置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标记点的z坐标。

示例地，假设图1B中的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病灶位置A1对应的标记点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，将二维医学图像中标记的病灶位置的坐标确定为标记点的坐标。

由于步骤一中建立的三维直角坐标系与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，标记的病灶位置就是标记点的坐标；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，则标记的病灶位置的z坐标与两者所依据的图像的序号的差值即为标记点的z坐标，标记点的x坐标和y坐标分别为标记的病灶位置的x坐标和y坐标，例如，步骤一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，则标记点的z坐标＝(标记的病灶位置的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，将标记的病灶位置的坐标转化为标记点的坐标，此处不再赘述。

示例地，假设步骤一中建立的三维直角坐标系是与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，则根据标记的病灶位置A3的坐标(40,50,20)，可以确定标记点A4的坐标为(40,50,20)。

在实际应用中，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坐标用以表征标记点的深度信息。因此，在确定标记点的三维坐标之后，还需要将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三维医学模型进行交互操作，以获取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，本发明实施例在此不再累述，本领域技术人员可参考现有技术。

确定了医生在二维医学图像中标记的病灶位置在三维医学模型中对应的标记点坐标之后，可以根据标记点的坐标进一步判断该标记点是否位于三维医学模型内部，若该标记点位于三维医学模型的内部，则采用本发明提供的标记点显示方法进行显示，即将位于三维医学模型内部的标记点配置为虚拟点光源，并在三维医学模型表面配置局部透视窗口，以该虚拟点光源在局部透视窗口内形成光斑表征标记点在三维医学模型内部的深度，可以通过光斑直观的反映标记点在三维医学模型内部的深度，进而医生可以直观的区分位于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。

实施例一

参考图2所示，本发明实施例提供的一种显示三维医学模型内部标记点的方法的包括如下步骤：

步骤201：将位于三维医学模型内部的标记点配置为虚拟点光源，其中，该标记点表征二维医学图像中的病灶点。

虚拟点光源为虚拟的能够发光的点光源，示例的，可以通过图形软件OpenGL(英文：Open Graphics Library)配置相应的光学参数实现模拟点光源发光。OpenGL配置的虚拟点光源可以按照预设的参数发光，实现模拟真实点光源的发光效果。

具体的，若医生在二维医学图像中标记的病灶位置在三维医学模型中对应的标记点在三维医学模型内部，将该三维医学模型内部的标记点配置为虚拟点光源。对于该虚拟点光源的具体配置过程，后面的实施例将会详细介绍，本发明实施例在此不再累述。

步骤202：在三维医学模型的表面配置局部透视窗口，以虚拟点光源在该局部透视窗口内形成的光斑，以该光斑表征标记点在三维医学模型内部的深度。

若医生在二维医学图像中标记的病灶位置在三维医学模型中对应的标记点在三维医学模型内部，由于三维医学模型的表面对标记点的遮挡，医生在对照查看时，就无法看到位于三维医学模型内部的标记点。因此，本发明实施例在三维医学模型的表面配置局部透视窗口，以显示位于三维医学模型内部的标记点，同时在将该标记点配置成虚拟点光源之后，透过该局部透视窗口，还可以看到该虚拟点光源形成的光斑。

需要说明的是，在计算机辅助医疗诊断中，根据沿指定方向阵列排布的多张二维医学图像生成的三维医学模型，通常为提高基于二维医学图像生成的三维医学模型的速率，该三维医学模型是一个中空结构，示例的，其整体是采用三角面片构成的壳状结构。

实际应用中，局部透视窗口可以由三维医学模型上禁止显示的像素点形成，即在基于二维医学图像生成三维医学模型时，三维医学模型中的部分像素点的真实像素值配置不显示，其像素值配置为固定值显示，以实现在三维医学模型的表面形成显示缺口，以显示位于三维医学模型内部的标记点。

实际应用中，局部透视窗口还可以由三维医学模型上的像素点配置为透明像素值形成，也即是在基于二维医学图像生成三维医学模型时，三维医学模型的一部分像素的像素值配置为透明像素值，以在显示器上形成局部透视窗口的视觉效果，以便在该局部透视窗口内显示位于三维医学模型内部的标记点和虚拟点光源形成的光斑。

示例的，根据标记点的坐标，在三维医学模型的表面确定一个预设大小的局部透视窗口，以显示位于三维医学模型内部的标记点。确定了三维医学模型表面的局部透视窗口的位置，将该局部透视窗口内包括的像素点的真实像素值配置为不显示，其像素值可以配置为与显示窗口的背景色相同的像素值显示，以实现在三维医学模型的表面形成显示缺口。比如，当使用片元着色器绘制三维医学模型时，可以通过将局部透视窗口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，继而在三维医学模型上形成局部透视窗口的显示效果。

示例的，根据标记点的坐标，在三维医学模型的表面确定一个预设大小的局部透视窗口，以显示位于三维医学模型内部的标记点。确定了三维医学模型表面的局部透视窗口的位置，将该局部透视窗口内包括的像素点以透明的方式进行显示。比如，当使用片元着色器绘制三维医学模型时，可以通过将局部透视差内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，继而在三维医学模型上形成局部透视窗口的显示效果。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，实现在三维医学模型上形成局部透视窗口的显示效果。

对于在三维医学模型上设置局部透视窗口的具体位置和局部透视窗口的大小，本发明实施例不做具体限定，本领域技术人员可以在保证透过该局部透视窗口可以看到标记点和标记点配置的虚拟点光源形成的光斑的前提下，根据需要进行设置。

示例的，在三维医学模型靠近显示屏幕的一侧配置局部透视窗口，以显示位于三维医学模型内部的标记点，并使该局部透视窗口覆盖标记点在显示屏幕上的投影。示例的，局部透视窗口的大小可以占三维医学模型前壁的二分之一或者三分之一，当然，也可以将三维医学模型的整个前壁均配置成局部透视窗口，本发明实施例对此不做限定。

需要说明的是，使局部透视窗口覆盖标记点在显示屏幕上的投影，是为了保证标记点在局部透视窗口对应的区域内，也即是，保证设置局部透视窗口后医生能通过该局部透视窗口看见位于三维医学模型内部的标记点。

可选地，标记点在三维医学模型的后壁上的正投影，可以位于局部透视窗口在三维医学模型后壁上的正投影的中心，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，其中，三维医学模型的后壁是指当前时刻三维医学模型远离显示屏幕一侧的内表面。并且，局部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1B所示的三维医学模型中设置边长为10*10像素的正方形的视窗S，其示意图如图1F所示。

进一步的，在三维医学模型的表面配置局部透视窗口，并将该局部透视窗口内显示的标记点配置为虚拟点光源，以该虚拟点光源在该局部透视窗口内形成的光斑，表征该标记点在三维医学模型内的深度信息。

示例的，可以以虚拟点光源在该局部透视窗口内形成的光斑亮度或者光斑大小，表征标记点在三维医学模型内的深度信息。也即可以通过虚拟点光源在该局部透视窗口内形成的光斑亮度大小或者光斑大小，直观的反映标记点在三维医学模型内部的深度，进而医生可以直观的区分位于三维医学模型内部或表面的标记点。采用虚拟点光源在该局部透视窗口内形成的光斑亮度或者光斑大小，表征标记点在三维医学模型内的深度信息，使得医生在对照查看时，能够获取到位于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。

实施例二

参考图3A所示，本发明实施例提供的一种显示三维医学模型内部标记点的方法的包括如下步骤：

步骤301：按照预设的发光强度和衰减系数，将位于三维医学模型内部的标记点配置为虚拟点光源，其中，该标记点表征二维医学图像中的病灶点。

具体的，若医生在二维医学图像中标记的病灶位置在三维医学模型中对应的标记点在三维医学模型内部，将该三维医学模型内部的标记点配置为虚拟点光源。

示例的，可以通过图形软件OpenGL(英文：Open Graphics Library)配置相应的光学参数实现模拟点光源发光。OpenGL配置的虚拟点光源可以按照预设的参数发光，实现模拟真实点光源的发光效果。

示例的，将标记点配置为发光强度为100cd(英文：candela，中文：坎德拉)、衰减系数如下表一所示的虚拟点光源，当然，此处仅是举例说明，并不代表本发明实施例的虚拟点光源的具体参数局限于此。

表1

距离d	衰减常数Kc	第一衰减系数Kl	第二衰减系数Kq
				7	1.0	0.7	1.8
13	1.0	0.35	0.44
				20	1.0	0.22	0.20
32	1.0	0.14	0.07
				50	1.0	0.09	0.032
65	1.0	0.07	0.017
				100	1.0	0.045	0.0075
160	1.0	0.027	0.0028
				200	1.0	0.022	0.0019
325	1.0	0.014	0.0007
				600	1.0	0.007	0.0002
3250	1.0	0.0014	0.000007

步骤302：在三维医学模型的表面配置局部透视窗口，以虚拟点光源在该局部透视窗口内形成的光斑，以该光斑亮度表征标记点在三维医学模型内部的深度，其中，该光斑的亮度与标记点到该局部透视窗口的距离呈负相关关系。

在三维医学模型的表面配置局部透视窗口的过程，可以参考前面的步骤201，本发明实施例在此不再累述。

具体的，透过局部透视窗口观察该虚拟点光源的光斑，与透过水面观察位于水中的虚拟点光源的显示效果一致，其中，该虚拟点光源距离该局部透视窗口的距离越大，光线传播到该局部透视窗口的过程中亮度衰减就越大，透过局部透视窗口观察到的该虚拟点光源的光斑亮度就越小；反之，该虚拟点光源距离该局部透视窗口的距离越小，光线传播到该局部透视窗口的过程中亮度衰减就越小，透过局部透视窗口观察到的该虚拟点光源的光斑亮度就越大。

示例的，可以根据虚拟点光源的发光强度和衰减系数计算局部透视窗口内的像素点的显示像素值。可选的，参考图3B所示，根据虚拟点光源的发光强度和衰减系数计算局部透视窗口内的像素点的显示像素值的过程，可以包括如下步骤：

步骤3021：计算局部透视窗口内的目标像素点到标记点的距离。

该距离可以为目标像素点到标记点的欧式距离，其距离计算公式为：

其中，x₃为标记点的x坐标，x₄为目标像素点的x坐标，y₃为标记点的y坐标，y₄为目标像素点的y坐标，z₃为标记点的z坐标，z₄为目标像素点的z坐标。

示例地，假设标记点A4的坐标为(40,50,20)，目标像素点B的坐标为(10，10,20)，则根据该距离计算公式可以得到目标像素点到标记点的距离为50。

步骤3022:按照衰减系数计算公式计算虚拟点光源到目标像素点的光线衰减系数。

衰减系数计算公式为：Fatt＝I/(Kc+Kl*d+Kq*d*d)。

其中，Fatt为虚拟点光源到目标像素点的光线衰减系数，d为目标像素点到标记点的距离，I为虚拟点光源到目标像素点的原始衰减系数，通常情况下，该原始衰减系数的取值为1.0，Kc为衰减常数，Kl为根据距离确定的第一衰减系数，Kq为根据距离确定的第二衰减系数，该Kc、Kl和Kq的值可以查讯上述的表一得到。其中，表一为维基百科提供的不同距离下Kc、Kl和Kq的参考值。

示例地，假设目标像素点到标记点的距离d为50，目标像素点的原始衰减系数I为1.0，并且，查询表1可得：当距离d＝50时，衰减常数Kc＝1.0、第一衰减系数Kl＝0.09和第二衰减系数Kq＝0.032，则根据衰减系数计算公式可得目标像素点的光线衰减系数Fatt＝1.0/(1.0+0.09*50+0.032*50*50)＝0.011696。

步骤3023：计算当前显示场景中的环境光的光照强度和颜色值。

一般地，照射到目标像素点上的环境光是常量环境因子、光的颜色和物体的颜色(即目标像素点的颜色)的叠加，即环境光＝常量环境因子*光的颜色*目标像素点的颜色，其中，常量环境因子和光的颜色是预先设置的，该常量环境因子表现为环境光的亮度，该目标像素点的颜色是在生成三维医学模型时根据二维医学图像中的数据确定的。

示例地，假设预先设置的常量环境因子为0.2，环境光的颜色为白光，即其颜色值为(1,1,1)，目标像素点B的颜色值为(0,1,0)，则环境光＝0.2*(1,1,1)*(0,1,0)＝0.2*(0,1,0)，其中，0.2代表环境光的光照强度，(0,1,0)代表环境光照射在目标像素点上的颜色值。

步骤3024：根据虚拟点光源的预设亮度和颜色值，计算目标像素点对虚拟点光源漫反射形成的漫反射光的光照强度和颜色值。

示例的，目标像素点对虚拟点光源漫反射形成的漫反射光可以为散射因子、虚拟点光源的颜色值和目标像素点的颜色值的乘积，其中，散射因子为单位化的法向量与单位化的光线向量的点积。

其中，法向量是以目标像素点为起点且垂直于目标像素点的向量，由于目标像素点自身并没有形成表面，因此，可以利用目标像素点周围的像素点计算出目标像素点所在的平面，再计算目标像素点所在平面的法向量。

示例地，假设计算得到的目标像素点所在平面的法向量将该法向量进行归一化，该归一化的法向量

其中，光线向量根据标记点和目标像素点确定，该光线向量由目标像素点指向标记点，该光线向量的大小为目标像素点与标记点之间的距离。

示例地，假设标记点A4的坐标为(40,50,20)，目标像素点B的坐标为(20,30,20)，则光线向量归一化的光线向量

示例地，假设归一化的法向量归一化的光线向量 虚拟点光源的颜色值为(1,1,1)，目标像素点的颜色值为(0,1,0)，(1,0,0)与的点积为即则其中，代表漫反射光的光照强度，(0,1,0)代表漫反射光的颜色值。

需要说明的是，当法向量与光线向量的夹角大于90度时，两者之间的点积为负数，会导致计算出的漫反射光的颜色值也为负数，但是，负的颜色值是没有实际定义的，所以为了避免出现该问题，常在两者之间的点积与0之间取较大值，以确保漫反射的颜色值不为负数。

步骤3025：根据虚拟点光源的预设亮度和颜色值，计算目标像素点对虚拟点光源镜面反射形成的镜面反射光的光照强度和颜色值。

镜面反射通常会造成物体表面上的“闪烁”和“高光”现象，镜面反射光不仅与目标像素点的位置有关，还与观察者的位置有关。根据相关光学知识，镜面反射光向量、反射光向量和观察方向向量之间满足关系式： 其中，为镜面反射光向量，I为入射光(环境光)的颜色值，k为镜面反射系数，pow为幂运算，max为最大值运算，dot为向量间的点积运算，为反射光向量，为观察方向向量，shininess为光滑程度。镜面反射光向量与目标像素点的颜色值的乘积即为目标像素点对虚拟点光源进行镜面反射形成的镜面反射光。

示例地，假设虚拟点光源的颜色值I为(1,1,1)，镜面反射系数k＝0.5，归一化的反射光向量归一化的观察方向向量 材料的光滑程度shininess＝2，目标像素点的颜色值为(0,1,0)根据关系式可以得到镜面反射光向量其中，0.132代表镜面反射光向量的光照强度，(1,1,1)代表镜面反射光向量的颜色值。目标像素点对虚拟点光源进行镜面反射形成的镜面反射光＝(1,1,1)*0.132*(0,1,0)＝0.132*(0,1,0)，其中，0.132代表镜面反射光的光照强度，(0,1,0)代表镜面反射光的颜色值。

其中，入射光向量由目标像素点指向标记点，也即是，入射光向量即为光线向量。

示例地，假设标记点A4的坐标为(40,50,20)，目标像素点B的坐标为(20,30,20)，则入射光向量＝(20,20,0)，归一化的光线向量

反射光向量与法向量之间形成反射角，入射光向量与法向量之间形成入射角，该入射角与反射角大小相等。根据反射光向量、入射光向量和法向量之间的关系，可以得到三者之间满足关系式：其中，为入射光向量，为法向量，为反射光向量，dot为向量间的点积运算。根据该关系式可得：

示例地，假设归一化的法向量归一化的入射光向量 按照关系式可以得到反射光向量 归一化的反射光向量

步骤3026：按照像素值计算公式计算目标像素点的显示像素值。

像素值计算公式为：result＝ambient+diffuse*Fatt+specular*Fatt。

其中，result为目标像素点的显示像素值，ambient为环境光的光照强度与环境光的颜色值的乘积，diffuse为漫反射光的光照强度与漫反射光的颜色值的乘积，specular为镜面反射光的光照强度与镜面反射光的颜色值的乘积，Fatt为目标像素点的光线衰减系数。

示例地，假设环境光ambient＝0.2*(0,1,0)，漫反射光镜面反射光specular＝0.132*(0,1,0)，目标像素点的光线衰减系数Fatt＝0.011696，则根据像素值计算公式可以确定目标像素点的显示像素值 其中，0.209813代表目标像素点的显示像素值的亮度，(0,1,0)代表目标像素点的显示像素值的颜色值。

根据虚拟点光源的发光强度和衰减系数计算局部透视窗口内的像素点的显示像素值之后，在局部透视窗口内显示该虚拟点光源在该布局透视窗口内的光斑，可以通过将局部透视窗口内的目标像素点的像素值配置为步骤3026中计算的显示像素值显示来实现。

将标记点配置为具有预设发光亮度和衰减系数的虚拟点光源，透过局部透视视窗观察虚拟点光源形成的光斑，其中，光斑的亮度大小随标记点到局部透视窗口的距离增大而逐渐递减。通过虚拟点光源在该局部透视窗口内形成的光斑亮度大小，直观的反映标记点在三维医学模型内部的深度，进而医生可以直观的区分位于三维医学模型内部或表面的标记点。采用虚拟点光源在该局部透视窗口内形成的光斑亮度大小，表征标记点在三维医学模型内的深度信息，是将透过水面观察位于水中的点光源的光斑亮度的视觉效果，应用到计算机辅助医疗显示中，使得医生在对照查看时，能够获取到位于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。

参考图4A所示，本发明实施例提供的一种显示三维医学模型内部标记点的方法的包括如下步骤：

步骤401：按照预设的发光强度和切光角，将位于三维医学模型内部的标记点配置为虚拟点光源，其中，该标记点表征二维医学图像中的病灶点。

其中，切光角为将位于三维医学模型内部的标记点配置为虚拟点光源时，该虚拟点光源的辐射角度的一半，即切光角为虚拟点光源的辐射中心线与辐射边线之间的夹角。

需要说明的是，步骤401的执行过程，可以参考前面的步骤201和步骤301，本发明实施例在此不再累述。

步骤402：将三维医学模型的内表面配置为反射率大于折射率，其中，三维医学模型为中空结构。

根据前面的描述，基于多张二维医学图像生成的该三维医学模型为壳状结构，其内部是空心的，即该三维医学模型包括的每一个医学器官仅包括一层表面结构。示例的，该三维医学模型可以是采用片元着色器绘制的三角面片组成的。

示例的，将组成该三维医学模型内表面的片元与标记点之间的连线，与片元的法线之间的夹角设置为小于预设阈值，以实现将三维医学模型的内表面配置为反射率大于折射率。也即在基于多张二维医学图像生成的该三维医学模型时，采用与标记点之间的连线和其自身的法线之间的夹角设置为小于预设阈值的三角面片，构建三维医学模型的内表面，这样可以保证三维医学模型的内表面对虚拟点光源的反射率大于折射率。

步骤403：在该三维医学模型表面配置局部透视窗口，以显示该虚拟点光源在该内表面形成的光斑，以该光斑的大小表征标记点在该三维医学模型内部的深度，其中，该光斑的大小与该标记点到该内表面的距离呈正相关关系。

在三维医学模型的表面配置局部透视窗口的过程，可以参考前面的步骤201，本发明实施例在此不再累述。

具体的，可以透过局部透视窗口观察该虚拟点光源在三维医学模型的内表面的光斑，即虚拟点光源朝向三维医学模型内表面未设置局部透视窗口的一侧发光。示例的，若局部透视窗口设置在三维医学模型的前壁(靠近显示屏幕的侧壁)，则虚拟点光源朝向三维医学模型的后壁(远离显示屏幕的侧壁)发光。

优选的，虚拟点光源的法线与后壁的交点在标记点和局部透视窗口的中心点之间的连线上，可以保证虚拟点光源在三维医学模型后壁上形成的光斑位于局部透视窗口的中心位置，有利于医生观察虚拟点光源形成的光斑大小。

示例的，可以根据虚拟点光源的切光角和标记点到三维医学模型内表面的距离计算三维医学模型内表面上的像素点的显示像素值。可选的，参考图4B所示，根据虚拟点光源的切光角和标记点到三维医学模型内表面的距离计算三维医学模型内表面上的像素点的显示像素值的过程，可以包括如下步骤：

步骤4031：根据切光角确定三维医学模型内表面中需要重新设置像素值的目标像素点。

可选地，如图4C所示，根据切光角确定三维医学模型内表面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40311：确定标记点在三维医学模型的后壁上的正投影点。

可选地，根据相关的几何知识，经过标记点且与三维医学模型的后壁垂直的直线为后壁的垂线，该垂线与后壁的交点即为标记点在后壁上的正投影点，并且可以在坐标系中获取该正投影点的坐标。

示例地，假设标记点A4的坐标为(40,50,20)，如图4D所示，标记点A4在后壁上的正投影点A'的坐标为(20,50,20)。

步骤40312：根据标记点和正投影点建立第一向量。

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

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

步骤40313：根据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，该第二向量由标记点指向第一像素点，该第二向量的大小为标记点和第一像素点之间的距离。

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

步骤40314：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43015：若第一向量与第二向量的夹角小于或等于切光角，则该第一像素点为需要重新设置像素值的目标像素点。

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，因此，在确定第一像素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。

示例地，假设切光角θ2为60度，并且，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。

步骤4032：计算当前显示场景中的环境光的光照强度和颜色值。

需要说明的是，步骤4032的执行过程与上述的步骤3023的执行过程相同，本发明实施例在此不再累述。

步骤4033：根据虚拟点光源的预设亮度和颜色值，计算目标像素点对虚拟点光源漫反射形成的漫反射光的光照强度和颜色值。

步骤4034：根据虚拟点光源的预设亮度和颜色值，计算目标像素点对虚拟点光源镜面反射形成的镜面反射光的光照强度和颜色值。

需要说明的是，步骤4033的执行过程与上述步骤3024的执行过程相同，步骤4034的执行过程与上述步骤3025的执行过程相同，本发明实施例在此不再累述。

步骤4035：按照像素值计算公式计算目标像素点的显示像素值。

像素值计算公式为：result＝ambient+diffuse*Fatt+specular*Fatt。

其中，result为目标像素点的显示像素值，ambient为环境光的光照强度与环境光的颜色值的乘积，diffuse为漫反射光的光照强度与漫反射光的颜色值的乘积，specular为镜面反射光的光照强度与镜面反射光的颜色值的乘积，Fatt为目标像素点的光线衰减系数，此处的目标像素点的光线衰减系数为预置的常数，示例的，Fatt＝1。

将标记点配置为具有预设发光亮度和切光角的虚拟点光源，并将三维医学模型的内表面配置为反射表面，透过局部透视视窗观察虚拟点光源在三维医学模型内表面形成的光斑，其中，光斑的大小随标记点到三维医学模型内表面的距离增大而逐渐增大。通过虚拟点光源在三维医学模型内表面形成的光斑大小，直观的反映标记点在三维医学模型内部的深度，进而医生可以直观的区分位于三维医学模型内部或表面的标记点。采用虚拟点光源在三维医学模型内表面形成的光斑大小，表征标记点在三维医学模型内的深度信息，是将探照灯照射的视觉效果，形成光斑的表面距离探照灯越远，其形成的光斑就越大，应用到计算机辅助医疗显示中，使得医生在对照查看时，能够根据光斑的大小获取到位于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。

实施例四

参考图5所示，本发明实施例提供的一种显示三维医学模型内部标记点的方法的包括如下步骤：

步骤501：按照预设的发光强度、切光角和衰减系数，将位于三维医学模型内部的标记点配置为虚拟点光源，其中，该标记点表征二维医学图像中的病灶点。

需要说明的是，步骤501的执行过程，可以参考前面的步骤201、步骤301和步骤401，本发明实施例在此不再累述。

步骤502：将三维医学模型的内表面配置为反射率大于折射率，其中，三维医学模型为中空结构。

需要说明的是，步骤502的执行过程与前面的步骤402的执行过程相同，可以参考前面的步骤402，本发明实施例在此不再累述。

步骤503：在该三维医学模型表面配置局部透视窗口，以显示该虚拟点光源在该内表面形成的光斑，以该光斑的大小和亮度表征标记点在该三维医学模型内部的深度，其中，该光斑的大小与该标记点到该内表面的距离呈正相关关系，该光斑的亮度与该标记点到该内表面的距离呈负相关关系。

在三维医学模型的表面配置局部透视窗口的过程，可以参考前面的步骤201，本发明实施例在此不再累述。

具体的，可以透过局部透视窗口观察该虚拟点光源在三维医学模型的内表面的光斑，即虚拟点光源朝向三维医学模型内表面未设置局部透视窗口的一侧发光。示例的，若局部透视窗口设置在三维医学模型的前壁(靠近显示屏幕的侧壁)，则虚拟点光源朝向三维医学模型的后壁(远离显示屏幕的侧壁)发光。

优选的，虚拟点光源的法线与后壁的交点在标记点和局部透视窗口的中心点之间的连线上，可以保证虚拟点光源在三维医学模型后壁上形成的光斑位于局部透视窗口的中心位置，有利于医生观察虚拟点光源形成的光斑大小。

示例的，可以根据虚拟点光源的切光角、衰减系数和标记点到三维医学模型内表面的距离计算三维医学模型内表面上的像素点的显示像素值。

需要说明的是，根据虚拟点光源的切光角、衰减系数和标记点到三维医学模型内表面的距离计算三维医学模型内表面上的像素点的显示像素值的过程，可以参考前面的实施例二和实施例三，本发明实施例在此不再累述。

示例地，当标记点A4的坐标为(40,50,20)时，以标记点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4F视窗S中的图案；当标记点A5的坐标为(20,50,20)时，以标记点A5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4G视窗S中的图案。根据常识可以得知：光斑的大小与标记点到内表面的距离呈正相关关系，光斑的亮度与标记点到内表面的距离呈负相关关系。也即是，距离光源越远，被光线照射到的物体的亮度越低，在物体上形成的光斑范围越大，距离光源越近，被光线照射到的物体的亮度越高，在物体上形成的光斑范围越小。根据图4F和图4G的对比，可以看出图4G的视窗中的光斑范围较小，且亮度较高(光斑颜色越深，代表亮度越高)，可以得知：标记点A5相对于标记点A4距离三维医学模型的后壁更近，即标记点A5相对于显示屏幕的距离更远，其在三维医学模型中具有较大的深度。因此，当医生在对照查看时，该显示方法可以为其提供标记点在三维医学模型中的深度信息，进而提高三维医学模型的内部标记点的显示方法的准确性。

将标记点配置成具有预设发光亮度、切光角和衰减系数的虚拟点光源，并将三维医学模型的内表面配置为反射表面，透过局部透视视窗观察虚拟点光源在三维医学模型内表面形成的光斑，其中，光斑的大小随标记点到三维医学模型内表面的距离增大而逐渐增大，光斑的亮度随标记点到三维医学模型内表面的距离增大而逐渐减小。

具体的，由于该虚拟点光源具有一定的切光角，即该虚拟点光源相当于一个探照灯，三维医学模型的内表面配置为反射表面，相当于一个光学成像表面，当标记点到三维医学模型内表面的距离增大时，相当于探照灯的虚拟点光源的照射面积将增大，即该虚拟点光源在三维医学模型内表面形成的光斑将增大。因此，虚拟点光源在三维医学模型内表面形成的光斑大小，可以直观的反映标记点在三维医学模型内部的深度，进而医生可以直观的区分位于三维医学模型内部或表面的标记点。将探照灯照射的视觉效果，应用到计算机辅助医疗显示中，使得医生在对照查看时，能够根据光斑的大小获取到位于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。

具体的，由于该虚拟点光源具有一定的衰减系数，当虚拟点光源发出的光线传播的距离越远，其亮度的衰减就越大，因此，虚拟点光源在三维医学模型内表面形成的光斑亮度，可以直观的反映标记点在三维医学模型内部的深度，进而医生可以直观的区分位于三维医学模型内部或表面的标记点。将光斑的亮度和光斑大小相结合表征标记点在三维医学模型内部的深度，应用到计算机辅助医疗显示中，使得医生在对照查看时，能够较为准确的获取到位于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。

实施例五

基于与实施例一相同的发明构思，本发明实施例还提供一种显示三维医学模型内部标记点的装置。参考图6所示，本发明实施例提供一种显示三维医学模型内部标记点的装置包括：

第一处理模块601，用于将位于三维医学模型内部的标记点配置为虚拟点光源，其中，该标记点表征二维医学图像中的病灶点；

第二处理模块602，用于在该三维医学模型表面配置局部透视窗口，以该虚拟点光源在该局部透视窗口内形成光斑，以该光斑表征该标记点在该三维医学模型内部的深度。

需要说明的是：上述实施例五提供的第一种一种显示三维医学模型内部标记点的装置在显示位于三维医学模型内部标记点时，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将装置的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。另外，上述实施例五提供的一种显示三维医学模型内部标记点的装置与上述实施例一提供的一种显示三维医学模型内部标记点的方法属于同一构思，其具体实现过程详见方法实施例一，这里不再赘述。

实施例六

基于与实施例二相同的发明构思，本发明实施例还提供一种显示三维医学模型内部标记点的装置。参考图7所示，本发明实施例提供一种显示三维医学模型内部标记点的装置包括：

第一处理模块701，用于按照预设的发光强度和衰减系数，将位于三维医学模型内部的标记点配置为虚拟点光源，其中，该标记点表征二维医学图像中的病灶点；

第二处理模块702，用于在该三维医学模型表面配置局部透视窗口，以该虚拟点光源在该透视窗口内形成光斑，以该光斑的亮度表征该标记点在该三维医学模型内部的深度，其中，该光斑的亮度与该标记点到该透视窗口的距离呈负相关关系。

需要说明的是：上述实施例六提供的一种显示三维医学模型内部标记点的装置在显示位于三维医学模型内部标记点时，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将装置的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。另外，上述实施例六提供的一种显示三维医学模型内部标记点的装置与上述实施例二提供的一种显示三维医学模型内部标记点的方法属于同一构思，其具体实现过程详见方法实施例二，这里不再赘述。

实施例七

基于与实施例三相同的发明构思，本发明实施例还提供一种显示三维医学模型内部标记点的装置。参考图8所示，本发明实施例提供一种显示三维医学模型内部标记点的装置包括：

第一处理模块801，用于按照预设的发光强度和切光角，将位于三维医学模型内部的标记点配置为虚拟点光源，其中，该标记点表征二维医学图像中的病灶点；

配置模块802，用于将该三维医学模型的内表面配置为反射率大于折射率，该三维医学模型为中空结构；

第二处理模块803，用于在该三维医学模型表面配置局部透视窗口，以显示该虚拟点光源在该内表面形成的光斑，以该光斑的大小表征该标记点在该三维医学模型内部的深度，其中，该光斑的大小与该标记点到该内表面的距离呈正相关关系。

需要说明的是：上述实施例七提供的一种显示三维医学模型内部标记点的装置在显示位于三维医学模型内部标记点时，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将装置的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。另外，上述实施例七提供的一种显示三维医学模型内部标记点的装置与上述实施例三提供的一种显示三维医学模型内部标记点的方法属于同一构思，其具体实现过程详见方法实施例三，这里不再赘述。

实施例八

基于与实施例四相同的发明构思，本发明实施例还提供一种显示三维医学模型内部标记点的装置。参考图9所示，本发明实施例提供一种显示三维医学模型内部标记点的装置包括：

第一处理模块901，用于按照预设的发光强度、切光角和衰减系数，将位于三维医学模型内部的标记点配置为虚拟点光源，其中，该标记点表征二维医学图像中的病灶点；

配置模块902，用于将该三维医学模型的内表面配置为反射率大于折射率，该三维医学模型为中空结构；

第二处理模块903，用于在该三维医学模型表面配置局部透视窗口，以显示该虚拟点光源在该内表面形成的光斑，以该光斑的大小和亮度表征该标记点在该三维医学模型内部的深度，其中，该光斑的大小与该标记点到该内表面的距离呈正相关关系，该光斑的亮度与该标记点到该内表面的距离呈负相关关系。

需要说明的是：上述实施例八提供的一种显示三维医学模型内部标记点的装置在显示位于三维医学模型内部标记点时，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将装置的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。另外，上述实施例八提供的一种显示三维医学模型内部标记点的装置与上述实施例四提供的一种显示三维医学模型内部标记点的方法属于同一构思，其具体实现过程详见方法实施例四，这里不再赘述。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

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。

图10是本发明实施例提供的一种医疗设备1000的结构示意图。例如，医疗设备1000可以是计算机辅助医疗显示设备等。

参照图10，医疗设备1000可以包括以下一个或多个组件：处理组件1002，存储器1004，电源组件1006，多媒体组件1008，音频组件1010，输入/输出(I/O)的接口1012，传感器组件1014，以及通信组件1016。

处理组件1002通常控制医疗设备1000的整体操作，诸如与显示，数据通信，相机操作和记录操作相关联的操作。处理组件1002可以包括一个或多个处理器1020来执行指令，以完成上述的方法的全部或部分步骤。此外，处理组件1002可以包括一个或多个模块，便于处理组件1002和其他组件之间的交互。例如，处理组件1002可以包括多媒体模块，以方便多媒体组件1008和处理组件1002之间的交互。

存储器1004被配置为存储各种类型的数据以支持在医疗设备1000的操作。这些数据的示例包括用于在医疗设备1000上操作的任何应用程序或方法的指令，医学影像数据等。存储器1004可以由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现，如静态随机存取存储器(SRAM)，电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)，可擦除可编程只读存储器(EPROM)，可编程只读存储器(PROM)，只读存储器(ROM)，磁存储器，快闪存储器，磁盘或光盘。

电源组件1006为医疗设备1000的各种组件提供电源。电源组件1006可以包括电源管理系统，一个或多个电源，及其他与为医疗设备1000生成、管理和分配电源相关联的组件。

多媒体组件1008包括在所述医疗设备1000和用户之间的提供一个输出接口的屏幕。在一些实施例中，屏幕可以包括液晶显示器(LCD)和触摸面板(TP)。如果屏幕包括触摸面板，屏幕可以被实现为触摸屏，以接收来自用户的输入信号。触摸面板包括一个或多个触摸传感器以感测触摸、滑动和触摸面板上的手势。所述触摸传感器可以不仅感测触摸或滑动动作的边界，而且还检测与所述触摸或滑动操作相关的持续时间和压力。在一些实施例中，多媒体组件1008包括一个前置摄像头和/或后置摄像头。当医疗设备1000处于操作模式，如拍摄模式或视频模式时，前置摄像头和/或后置摄像头可以接收外部的多媒体数据。每个前置摄像头和后置摄像头可以是一个固定的光学透镜系统或具有焦距和光学变焦能力。例如，前置摄像头和/或后置摄像头可以获取手势信息，并将手势信息发送至处理器1020，由处理器对获取到的手势信息进行识别，并查找与识别到的手势信息匹配的操作规则，按照该操作规则进行操作。

音频组件1010被配置为输出和/或输入音频信号。例如，音频组件1010包括一个麦克风(MIC)，当医疗设备1000处于操作模式，如呼叫模式、记录模式和语音识别模式时，麦克风被配置为接收外部音频信号。所接收的音频信号可以被进一步存储在存储器1004或经由通信组件1016发送。在一些实施例中，音频组件1010还包括一个扬声器，用于输出音频信号。

I/O接口1012为处理组件1002和外围接口模块之间提供接口，上述外围接口模块可以是键盘，点击轮，按钮等。这些按钮可包括但不限于：主页按钮、音量按钮、启动按钮和锁定按钮。

传感器组件1014包括一个或多个传感器，用于为医疗设备1000提供各个方面的状态评估。例如，传感器组件1014可以检测到医疗设备1000的打开/关闭状态，组件的相对定位，例如所述组件为医疗设备1000的显示器和小键盘，传感器组件1014还可以检测医疗设备1000或医疗设备1000一个组件的位置改变，用户与医疗设备1000接触的存在或不存在，医疗设备1000方位或加速/减速和医疗设备1000的温度变化。传感器组件1014可以包括接近传感器，被配置用来在没有任何的物理接触时检测附近物体的存在。传感器组件1014还可以包括光传感器，如CMOS或CCD图像传感器，用于在成像应用中使用。在一些实施例中，该传感器组件1014还可以包括加速度传感器，陀螺仪传感器，磁传感器，红外传感器，压力传感器或温度传感器。

通信组件1016被配置为便于医疗设备1000和其他设备之间有线或无线方式的通信。医疗设备1000可以接入基于通信标准的无线网络，如WiFi，2G或10G，或它们的组合。在一个示例性实施例中，通信组件1016经由广播信道接收来自外部广播管理系统的广播信号或广播相关信息。在一个示例性实施例中，所述通信组件1016还包括近场通信(NFC)模块，以促进短程通信。例如，在NFC模块可基于射频识别(RFID)技术，红外数据协会(IrDA)技术，超宽带(UWB)技术，蓝牙(BT)技术和其他技术来实现。

在示例性实施例中，医疗设备1000可以被一个或多个应用专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、数字信号处理设备(DSPD)、可编程逻辑器件(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)、控制器、微控制器、微处理器或其他电子元件实现，用于执行上述方法。

在示例性实施例中，还提供了一种包括指令的非临时性计算机可读存储介质，例如包括指令的存储器1004，上述指令可由医疗设备1000的处理器1018执行以完成上述方法。例如，所述非临时性计算机可读存储介质可以是ROM、随机存取存储器(RAM)、CD-ROM、磁带、软盘和光数据存储设备等。

一种非临时性计算机可读存储介质，当所述存储介质中的指令由医疗设备的处理器执行时，使得医疗设备能够执行上述实施例一至实施例四中所述的一种显示三维医学模型内部标记点的方法的一种或多种。

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)

1.一种显示三维医学模型内部标记点的方法，其特征在于，所述方法包括：

将位于三维医学模型内部的标记点配置为虚拟点光源，其中，所述标记点表征二维医学图像中的病灶点；

在所述三维医学模型表面配置局部透视窗口，以所述虚拟点光源在所述局部透视窗口内形成光斑，以所述光斑表征所述标记点在所述三维医学模型内部的深度。

2.一种显示三维医学模型内部标记点的方法，其特征在于，所述方法包括：

按照预设的发光强度和衰减系数，将位于三维医学模型内部的标记点配置为虚拟点光源，其中，所述标记点表征二维医学图像中的病灶点；

在所述三维医学模型表面配置局部透视窗口，以所述虚拟点光源在所述局部透视窗口内形成光斑，以所述光斑的亮度表征所述标记点在所述三维医学模型内部的深度，其中，所述光斑的亮度与所述标记点到所述透视窗口的距离呈负相关关系。

3.一种显示三维医学模型内部标记点的方法，其特征在于，所述方法包括：

按照预设的发光强度和切光角，将位于三维医学模型内部的标记点配置为虚拟点光源，其中，所述标记点表征二维医学图像中的病灶点；

将所述三维医学模型的内表面配置为反射率大于折射率，所述三维医学模型为中空结构；

在所述三维医学模型表面配置局部透视窗口，以显示所述虚拟点光源在所述内表面形成的光斑，以所述光斑的大小表征所述标记点在所述三维医学模型内部的深度，其中，所述光斑的大小与所述标记点到所述内表面的距离呈正相关关系。

4.一种显示三维医学模型内部标记点的方法，其特征在于，所述方法包括：

按照预设的发光强度、切光角和衰减系数，将位于三维医学模型内部的标记点配置为虚拟点光源，其中，所述标记点表征二维医学图像中的病灶点；

将所述三维医学模型的内表面配置为反射率大于折射率，所述三维医学模型为中空结构；

在所述三维医学模型表面配置局部透视窗口，以显示所述虚拟点光源在所述内表面形成的光斑，以所述光斑的大小和亮度表征所述标记点在所述三维医学模型内部的深度，其中，所述光斑的大小与所述标记点到所述内表面的距离呈正相关关系，所述光斑的亮度与所述标记点到所述内表面的距离呈负相关关系。

5.根据权利要求3或4所述的方法，所述将所述三维医学模型的内表面配置为反射率大于折射率，具体为：

将组成所述三维医学模型内表面的片元与所述标记点之间的连线，与所述片元的法线之间的夹角设置为小于预设阈值，以实现将所述三维医学模型的内表面配置为反射率大于折射率。

6.一种显示三维医学模型内部标记点的装置，其特征在于，所述装置包括：

第一处理模块，用于将位于三维医学模型内部的标记点配置为虚拟点光源，其中，所述标记点表征二维医学图像中的病灶点；

第二处理模块，用于在所述三维医学模型表面配置局部透视窗口，以所述虚拟点光源在所述布局透视窗口内形成光斑，以所述光斑表征所述标记点在所述三维医学模型内部的深度。

7.一种显示三维医学模型内部标记点的装置，其特征在于，所述装置包括：

第一处理模块，用于按照预设的发光强度和衰减系数，将位于三维医学模型内部的标记点配置为虚拟点光源，其中，所述标记点表征二维医学图像中的病灶点；

第二处理模块，用于在所述三维医学模型表面配置局部透视窗口，以所述虚拟点光源在所述局部透视窗口内形成光斑，以所述光斑的亮度表征所述标记点在所述三维医学模型内部的深度，其中，所述光斑的亮度与所述标记点到所述透视窗口的距离呈负相关关系。

8.一种显示三维医学模型内部标记点的装置，其特征在于，所述装置包括：

第一处理模块，用于按照预设的发光强度和切光角，将位于三维医学模型内部的标记点配置为虚拟点光源，其中，所述标记点表征二维医学图像中的病灶点；

配置模块，用于将所述三维医学模型的内表面配置为反射率大于折射率，所述三维医学模型为中空结构；

第二处理模块，用于在所述三维医学模型表面配置局部透视窗口，以显示所述虚拟点光源在所述内表面形成的光斑，以所述光斑的大小表征所述标记点在所述三维医学模型内部的深度，其中，所述光斑的大小与所述标记点到所述内表面的距离呈正相关关系。

9.一种显示三维医学模型内部标记点的装置，其特征在于，所述装置包括：

第一处理模块，用于按照预设的发光强度、切光角和衰减系数，将位于三维医学模型内部的标记点配置为虚拟点光源，其中，所述标记点表征二维医学图像中的病灶点；

配置模块，用于将所述三维医学模型的内表面配置为反射率大于折射率，所述三维医学模型为中空结构；

第二处理模块，用于在所述三维医学模型表面配置局部透视窗口，以显示所述虚拟点光源在所述内表面形成的光斑，以所述光斑的大小和亮度表征所述标记点在所述三维医学模型内部的深度，其中，所述光斑的大小与所述标记点到所述内表面的距离呈正相关关系，所述光斑的亮度与所述标记点到所述内表面的距离呈负相关关系。

10.一种医疗设备，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中任一项所述的显示三维医学模型内部标记点的方法。