CN108053465A - 一种基于体绘制的图像分割结果后处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于体绘制的图像分割结果后处理方法，其包括有如下步骤：对原始医学图像进行分割，产生二值图像；将所述二值图像导入三维体绘制系统中，并利用三维体绘制系统对所述二值图像进行体绘制渲染；调整所述二值图像数据在三维空间下的渲染效果；在三维空间中点击待分割对象的分割区域，以点击位置为中心，生成一个预设体积的区域体，通过调整三维体绘制系统中交互工具的大小和位置，令交互工具包含待分割对象的分割区域；在三维空间下观察交互工具是否包含待分割的区域，同时三维体绘制系统在二维视图上投影出需要分割的二维区域，观察确认后获得分割结果。本发明可提高图像分割效率、降低操作复杂性和提高所分割图像质量。
Description
技术领域
本发明涉及医学图像处理方法，尤其涉及一种基于体绘制的图像分割结果后处理方法。
背景技术
在医学图像处理、计算机人工智能、计算机医学辅助诊疗系统和医学图像可视化领域的现有技术中，医学图像分割方法具有面向数据类型、面向特定器官、组织结构等特点，由于医学图像数据来源的差异，同一脏器的不同成像方式(如计算机断层成像CT、核磁共振成像MRI等)，设备的扫描参数、有无增强造影、扫描周期等因素的不同，使得所成图像的特征差异较大，所采用的分割方法也不尽相同。虽然已经有很多自动或半自动的方法广泛应用于学术或医学临床领域，但是这些方法针对图像灰度值相近的器官，组织结构黏连等情况的分割效果往往不尽人意，需要一些辅助分割的后处理方法才能满足临床需求。另一方面，在图像分割的后处理方法中，目前的方法基本是在二维断层图像上逐层处理，然后再堆叠成三维医学图像的结构。这种处理技术的显著特点是效率低，用户交互方式不直观，堆叠所成的三维图像容易产生锯齿现象，图像质量较差。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的不足，提供一种在三维空间下对分割结果进行直观的后处理，进而提高图像分割效率、降低操作复杂性、提高所分割图像质量的基于体绘制的图像分割结果后处理方法。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案。
一种基于体绘制的图像分割结果后处理方法，其包括有如下步骤：步骤S1，对原始医学图像进行分割，产生二值图像；步骤S2，将所述二值图像导入三维体绘制系统中，并利用三维体绘制系统对所述二值图像进行体绘制渲染；步骤S3，通过调节体绘制渲染的相应函数而调整所述二值图像数据在三维空间下的渲染效果，并得到待分割对象的体绘制渲染结果，通过旋转待分割对象，令待分割对象的分割区域可见；步骤S4，在三维空间中点击待分割对象的分割区域，以点击位置为中心，生成一个预设体积的区域体，通过调整三维体绘制系统中交互工具的大小和位置，令交互工具包含待分割对象的分割区域；步骤S5，在三维空间下观察交互工具是否包含待分割的区域，同时三维体绘制系统在二维视图上投影出需要分割的二维区域，观察确认后获得分割结果。
优选地，所述步骤S1中，所述原始医学图像是利用医学影像成像设备所产生的序列医学图像。
优选地，所述医学影像成像设备为CT设备、MRI设备或PETCT设备。
优选地，所述步骤S3中的相应函数包括颜色传输函数、不透明度传输函数和梯度传输函数。
优选地，所述步骤S4中生成的区域体为球体、正方体或长方体。
优选地，所述步骤S5中，观察确认后，通过双击鼠标而得到分割结果。
本发明公开的基于体绘制的图像分割结果后处理方法中，在三维空间的体绘制可视化下，通过简单的交互工具绘制球形、立方体或长方体形状的区域体，标识出需要进行后处理的分割结果中的目标区域，通过调整交互工具的位置以及大小来删除、截断器官黏连的部分，从而达到直观、快速的分割不同的器官、组织的目的。基于上述特性，使得本发明适用于需要后处理操作的自动或半自动分割方法所产生的分割结果，通过在三维空间下对分割结果进行直观的后处理，大大提高了图像分割效率，有效降低了操作复杂性，以及提高了所分割图像的质量。
附图说明
图1为本发明方法的流程图。
图2为调节体绘制参数的界面截图。
图3为待分割对象的渲染效果图。
图4为点击分割区域时的效果图。
图5为三维分割交互工具处于可调节状态时的效果图。
图6为分割区域投影至二维图像时的效果图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作更加详细的描述。
本发明公开了一种基于体绘制的图像分割结果后处理方法，请参照图1，其包括有如下步骤：
步骤S1，对原始医学图像进行分割，产生二值图像；
步骤S2，将所述二值图像导入三维体绘制系统中，并利用三维体绘制系统对所述二值图像进行体绘制渲染；
步骤S3，通过调节体绘制渲染的相应函数而调整所述二值图像数据在三维空间下的渲染效果，并得到待分割对象的体绘制渲染结果，通过旋转待分割对象，令待分割对象的分割区域可见；
步骤S4，在三维空间中点击待分割对象的分割区域，以点击位置为中心，生成一个预设体积的区域体，通过调整三维体绘制系统中交互工具的大小和位置，令交互工具包含待分割对象的分割区域；
步骤S5，在三维空间下观察交互工具是否包含待分割的区域，同时三维体绘制系统在二维视图上投影出需要分割的二维区域，观察确认后获得分割结果。
上述方法中，在三维空间的体绘制可视化下，通过简单的交互工具绘制球形、立方体或长方体形状的区域体，标识出需要进行后处理的分割结果中的目标区域，通过调整交互工具的位置以及大小来删除、截断器官黏连的部分，从而达到直观、快速的分割不同的器官、组织的目的。基于上述特性，使得本发明适用于需要后处理操作的自动或半自动分割方法所产生的分割结果，通过在三维空间下对分割结果进行直观的后处理，大大提高了图像分割效率，有效降低了操作复杂性，以及提高了所分割图像的质量。
作为一种优选方式，所述步骤S1中，所述原始医学图像是利用医学影像成像设备所产生的序列医学图像。进一步地，所述医学影像成像设备为CT设备、MRI设备或PETCT设备。
本实施例中，所述步骤S3中的相应函数包括颜色传输函数、不透明度传输函数和梯度传输函数。所述步骤S4中生成的区域体为球体、正方体或长方体。本发明通过在目标分割区域内简单的点击待分割区域，自动生成球体、正方体或长方体三维分割交互工具，进而获得需要删除的二值图像区域。
作为一种优选方式，所述步骤S5中，观察确认后，通过双击鼠标而得到分割结果。本发明通过绑定鼠标双击事件，可用于确认分割结果，无需其他按钮等繁琐操作，符合用户的使用习惯。
本发明在实际应用中，可参考如下实施例：
1、导入由其他分割算法产生的分割结果或算法的中间输出结果，数据格式是Mask数据，即二值图像数据(0值表示背景区域，255表示前景区域)；
2、切换操作视图至三维视图中，并开启体绘制；
3、请参照图2，调节体绘制的参数，使三维体绘制渲染效果更加逼真；
4、请参照图3，添加待分割数据到体绘制中，可以在三维空间中同时观察原始图像体绘制渲染结果以及待分割数据；
5、请参照图4，点击需要分割的区域，系统自动生成三维分割交互工具；
6、请参照图5，通过点击三维分割交互工具，该工具处于红色等特殊颜色的状态时，三维分割交互工具处于可调节的状态，通过鼠标可以调节其位置、大小等至合适的区域；
7、请参照图6，三维分割交互工具在交互的过程中，三维空间中的待分割区域会自动投影至二维图像上；
8、三维分割交互工具的待分割区域确认无误后，双击鼠标即可执行分割操作，分割结果区域中有一块球体、正方体或长方体状区域被删除，从而达到分割不同对象的目的。
本发明公开的基于体绘制的图像分割结果后处理方法，其相比现有技术而言的有益效果在于，首先，本发明提供了一种辅助、补充的分割技术，解决了通过其他方法无法完全分割的器官或组织黏连的问题，可以快速满足将不同对象分割开来的要求；其次，通过在三维体绘制渲染的可视化引导下，直观的确定要分割的区域，自动生成三维交互分割工具，同时将待分割的区域投影至其他二维平面上，确保分割区域的准确性；此外，三维交互工具相比传统的二维图像逐层分割，可以高效、直接的分割不同的对象，确保分割结果的平滑性；再次，体绘制渲染的可视化方法和三维分割交互工具的结合使用，操作更加直观，符合用户的使用习惯，对用户的空间想象能力要求极低，能高效完成分割任务。
以上所述只是本发明较佳的实施例，并不用于限制本发明，凡在本发明的技术范围内所做的修改、等同替换或者改进等，均应包含在本发明所保护的范围内。
Claims (6)
1.一种基于体绘制的图像分割结果后处理方法，其特征在于，包括有如下步骤：
步骤S1，对原始医学图像进行分割，产生二值图像；
步骤S2，将所述二值图像导入三维体绘制系统中，并利用三维体绘制系统对所述二值图像进行体绘制渲染；
步骤S3，通过调节体绘制渲染的相应函数而调整所述二值图像数据在三维空间下的渲染效果，并得到待分割对象的体绘制渲染结果，通过旋转待分割对象，令待分割对象的分割区域可见；
步骤S4，在三维空间中点击待分割对象的分割区域，以点击位置为中心，生成一个预设体积的区域体，通过调整三维体绘制系统中交互工具的大小和位置，令交互工具包含待分割对象的分割区域；
步骤S5，在三维空间下观察交互工具是否包含待分割的区域，同时三维体绘制系统在二维视图上投影出需要分割的二维区域，观察确认后获得分割结果。
2.如权利要求1所述的基于体绘制的图像分割结果后处理方法，其特征在于，所述步骤S1中，所述原始医学图像是利用医学影像成像设备所产生的序列医学图像。
3.如权利要求2所述的基于体绘制的图像分割结果后处理方法，其特征在于，所述医学影像成像设备为CT设备、MRI设备或PETCT设备。
4.如权利要求1所述的基于体绘制的图像分割结果后处理方法，其特征在于，所述步骤S3中的相应函数包括颜色传输函数、不透明度传输函数和梯度传输函数。
5.如权利要求1所述的基于体绘制的图像分割结果后处理方法，其特征在于，所述步骤S4中生成的区域体为球体、正方体或长方体。
6.如权利要求1所述的基于体绘制的图像分割结果后处理方法，其特征在于，所述步骤S5中，观察确认后，通过双击鼠标而得到分割结果。
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