CN109767382B - 图像重建方法、装置、计算机设备和存储介质 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种图像重建方法、装置、计算机设备和存储介质。所述方法包括：将现有二维图像导入到客户端内；对现有二维图像进行解析得到现有图像像素信息；根据现有图像像素信息计算得到以均匀间距分布的待显示像素，所有待显示像素组成待显示图像的像素信息，所述现有二维图像与所述待显示图像为不同维度的图像；基于待显示图像的像素信息重建待显示图像的二维图像。上述图像重建方法、装置、计算机设备和存储介质使冠状面和矢状面的图像的三维重建过程简单，计算量较小，不会给服务器带来过大的负荷。
Description
技术领域
本申请涉及图像处理技术领域，特别是涉及一种图像重建方法、装置、计算机设备和存储介质。
背景技术
目前医生通过浏览器浏览医学图像已经成为医疗诊断中的普遍的情况，但是目前大部分的浏览器都是仅能浏览2维的图像，即扫描出的原始图像，一般为横断面的图像。
但是，对于多层的图像比如CT、MR、PET等模态图像来说，冠状位和矢状位的图像也很重要，尤其对于医学标注来说，如果病灶有厚度信息，仅仅通过横断面来标注将会非常的复杂和繁琐。如果有冠状位和矢状位的图像，医生可以直接在冠状面或者矢状面的图像上通过拖动图元来标注病灶和修改病灶位置，并且可以从多个方位观测病灶，更加方便高效。
目前要在浏览器上显示冠状面或者矢状面图像，都需要在应用服务器上通过三维重建，利用opengl等方法绘制出图像，然后压缩成jpg格式的图像数据，发送到浏览器，这样对图像进行重建的过程复杂，计算量较大，对服务器的性能要求较高。
发明内容
基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种图像重建方法、装置、计算机设备和存储介质。
一种图像重建方法，所述方法包括：
将现有二维图像导入到客户端内；
对现有二维图像进行解析得到现有图像像素信息；
根据现有图像像素信息计算得到以均匀间距分布的待显示像素，所有待显示像素组成待显示图像的像素信息，所述现有二维图像与所述待显示图像为不同维度的图像；
基于待显示图像的像素信息重建待显示图像的二维图像。
在其中一个实施例中，所述现有二维图像包括以下二维图像中的至少一种：
横断面二维图像、矢状面二维图像和冠状面二维图像；
所述待显示图像包括以下二维图像中的至少一种：
横断面二维图像、矢状面二维图像和冠状面二维图像。
在其中一个实施例中，所述客户端包括浏览器。
在其中一个实施例中，所述根据现有图像像素信息计算得到以均匀间距分布的待显示像素，所有待显示像素组成待显示图像的像素信息包括：
从现有图像像素信息中提取原始像素；
基于所述原始像素，采用线性插值法得到以均匀间距分布的待显示像素，所有待显示像素组成待显示图像的像素信息。
在其中一个实施例中，所述基于待显示图像的像素信息重建待显示图像的二维图像包括：
基于待显示图像的像素信息中的灰度信息绘制待显示图像的二维图像。
在其中一个实施例中，所述基于待显示图像的像素信息重建待显示图像的二维图像包括：
基于待显示图像的像素信息中的RGB分量值绘制待显示图像的二维图像。
在其中一个实施例中，所述现有图像像素信息和待显示图像的像素信息以数组方式保存在客户端中。
一种图像重建装置，所述装置包括：
图像导入模块，用于将现有二维图像导入到客户端内；
解析模块，用于对现有二维图像进行解析得到现有图像像素信息；
像素提取模块，用于根据现有图像像素信息计算得到以均匀间距分布的待显示像素，所有待显示像素组成待显示图像的像素信息，所述现有二维图像与所述待显示图像为不同维度的图像；
重建模块，用于基于待显示图像的像素信息重建待显示图像的二维图像。
一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤：
将现有二维图像导入到客户端内；
对现有二维图像进行解析得到现有图像像素信息；
根据现有图像像素信息计算得到以均匀间距分布的待显示像素，所有待显示像素组成待显示图像的像素信息；
基于待显示图像的像素信息重建待显示图像的二维图像。
一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：
将现有二维图像导入到客户端内；
对现有二维图像进行解析得到现有图像像素信息；
根据现有图像像素信息计算得到以均匀间距分布的待显示像素，所有待显示像素组成待显示图像的像素信息；
基于待显示图像的像素信息重建待显示图像的二维图像。
上述图像重建方法、装置、计算机设备和存储介质，通过将现有二维图像导入到客户端内，对现有二维图像进行解析得到现有图像像素信息，根据现有图像像素信息计算得到以均匀间距分布的待显示像素，所有待显示像素组成待显示图像的像素信息，所述现有二维图像与所述待显示图像为不同维度的图像，基于待显示图像的像素信息重建待显示图像的二维图像的方法，使冠状面和矢状面的图像的三维重建过程简单，计算量较小，不会给服务器带来过大的负荷。
附图说明
图1为本发明一个实施例中图像重建方法的流程示意图；
图2为本发明一个实施例中从现有图像像素信息中提取原始像素的示意图；
图3为本发明一个实施例中X方向和Z方向的间距不同的原始像素的示意图；
图4为本发明一个实施例中采用线性插值法对所述原始像素进行处理，得到以均匀间距分布的待显示像素的示意图；
图5为本发明一个实施例中图像重建装置的结构框图；
图6为本发明一个实施例中计算机设备的内部结构图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
目前要基于横断面图像在浏览器上显示冠状面或者矢状面图像，都需要在应用服务器上通过三维重建，利用opengl等方法绘制出图像，然后压缩成jpg格式的图像数据，发送到浏览器，然后再推送到浏览器前端，这种方法不仅架构复杂，链路长，时间慢，不稳定，而且由于一个服务器端一般只能响应几个浏览器端，随着浏览器数量的增加，需要架设更多的服务器并且需要考虑用户分配负载均衡等各种复杂的问题，给系统运营带来更大的复杂度。
请参阅图1，图1为本发明一实施例的图像重建方法的流程示意图。
在本实施例中，所述图像重建方法包括：
步骤100，将现有二维图像导入到客户端内。
在本实施例中，所述现有二维图像包括横断面二维图像、矢状面二维图像和冠状面二维图像中的至少一种。示例性地，所述现有二维图像为横断面二维图像。
具体地，所述将现有二维图像导入到客户端内包括通过HTTP协议将现有的一个序列的每张二维图像逐张下载到所述客户端内。
可以理解的，所述客户端可以为用于处理数据的后端服务器，也可以为前端Web浏览器，用于将浏览器内的内容进行显示。
示例性地，当所述客户端为客户浏览器时，所述客户浏览器接收所述现有二维图像并进行图像重建，使冠状面和矢状面的图像的三维重建和浏览过程均在浏览器端进行，架构简单，反应迅速，不会给服务器端的负载造成压力，因此可以在浏览器的数量增加时保持较好的性能和较快的反应速度。
步骤110，对现有二维图像进行解析得到现有图像像素信息。
在本实施例中，所述对现有二维图像进行解析得到现有图像像素信息包括在服务器内解析所述二维图像的像素信息得到现有图像像素信息，并将解析得到的所述现有图像像素信息以数组方式保存在所述客户端内。可以理解的，在其它实施例中，所述现有图像像素信息可以以其他方式保存在所述客户端内。
示例性地，所述二维图像为DICOM(Digital Imaging and Communications inMedicine，医学数字成像和通信)图像文件，因此，所述对现有二维图像进行解析得到现有图像像素信息包括用javascript语言根据DICOM的协议解析所述二维图像文件，得到该图像文件的像素信息以及相关的DICOM Tag。
步骤120，根据现有图像像素信息计算得到以均匀间距分布的待显示像素，所有待显示像素组成待显示图像的像素信息，所述现有二维图像与所述待显示图像为不同维度的图像。
在本实施例中，所述待显示图像包括横断面二维图像、矢状面二维图像和冠状面二维图像中的至少一种。示例性地，所述待显示图像为矢状面二维图像和冠状面二维图像。
在本实施例中，所述从现有图像像素信息中提取原始像素，根据原始像素计算得到以均匀间距分布的待显示像素，所有待显示像素组成待显示图像的像素信息包括从现有图像像素信息中提取原始像素，基于所述原始像素，采用线性插值法得到以均匀间距分布的待显示像素，所有待显示像素组成待显示图像的像素信息。
具体地，所述原始像素为所述现有图像像素中存在的待显示图像的像素。可以理解的，所述现有图像为横断面二维图像、矢状面二维图像和冠状面二维图像中的至少一种，所述待显示图像也为横断面二维图像、矢状面二维图像和冠状面二维图像中的至少一种，因此所述现有图像的像素中存在部分与所述待显示图像重合的像素，即为所述原始像素。请参阅图2，图2为本发明一个实施例中从现有图像像素信息中提取原始像素的示意图。可以理解的，所述现有图像包括多张图像，即包括图3中1～n表示的n张XY平面上的二维图像，从所述现有图像的像素，即多层XY平面的二维图像像素中提取与YZ平面和XZ平面上的二维图像重合的像素，即为所述原始像素。
示例性地，所述原始像素在XZ平面的X方向和Z方向的间距不同，无法直接用于图像绘制，因此采用线性插值法对所述原始像素进行处理，得到以均匀间距分布的待显示像素，即所述待显示像素在X方向和Z方向的间距相同，所述待显示像素组成待显示图像的像素信息。具体地，基于多个所述原始像素拟合得到差值函数，并基于所述差值函数得到以均匀间距分布的待显示像素。可以理解的，在其它实施例中，可以采用最近邻插值法、Cubic插值法等其它计算方法计算得到所述待显示像素，只需达到使所述待显示像素以均匀间距分布的效果即可。请参阅图3，图3为本发明一个实施例中XZ平面的X方向和Z方向的间距不同的原始像素的示意图。可以理解的，图3中的线条的交叉点即为提取得到的原始像素点，此时所述原始像素在X方向和Z方向的间距不同，无法直接用于图像绘制。请一并参阅图4，图4为本发明一个实施例中采用线性插值法对所述原始像素进行处理，得到以均匀间距分布的待显示像素的示意图。可以理解的，圆形处的点表示的是提取得到的在X方向和Z方向的间距不同的原始像素点，线条的交叉点表示的是采用线性插值法得到的以均匀间距分布的待显示像素点，基于图3的原始像素的示意图，可以计算得到图4的待显示像素的示意图。
步骤130，基于待显示图像的像素信息重建待显示图像的二维图像。
示例性地，所述基于待显示图像的像素信息重建待显示图像的二维图像包括基于待显示图像的像素信息中的灰度信息绘制待显示图像的二维图像或者基于待显示图像的像素信息中的RGB分量值绘制待显示图像的二维图像。
示例性地，医学图像的像素信息一般为16位的short类型值数据，范围为(-32767，32767)，或者是16位的unsigned short类型值数据，范围为(0，65535)。显示图像可以表示为(R，G，B，A)，每个分量都是0到255之间。因此，所述基于待显示图像的像素信息中的灰度信息绘制待显示图像的二维图像包括将所述待显示图像的像素信息转换为灰度信息。具体地，将所述待显示图像的像素信息转换为灰度信息的方式一般通过窗宽窗位来实现，实现方式如下：
其中，灰度信息的R,G,B三个分量都等于gray，A值等于255。可以理解的，伪彩RGB图则是利用每个gray对应一个RGB的颜色值，来实现将所述待显示图像的像素信息转换为RGB分量值。
示例性地，上述图像重建方法通过将现有的横断面二维图像导入到客户端内，对现有的横断面二维图像进行解析得到现有图像像素信息，并将所述现有图像像素信息以数组方式保存在客户端中，从现有图像像素信息中提取原始像素，采用线性插值法对所述原始像素进行计算，得到以均匀间距分布的待显示像素，所有待显示像素组成待显示图像的像素信息，所述现有二维图像与所述待显示图像为不同维度的图像，并基于待显示图像的像素信息中的灰度信息或RGB分量值绘制待显示图像的二维图像的方法在客户端内对矢状面二维图像和冠状面二维图像进行重建，使冠状面和矢状面的图像的三维重建过程简单，计算量较小，不会给服务器带来过大的负荷。同时，当所述客户端为客户浏览器时，冠状面和矢状面的图像的三维重建和浏览过程均在浏览器端进行，架构简单，反应迅速，不会给服务器端的负载造成压力，因此可以在浏览器的数量增加时保持较好的性能和较快的反应速度。
应该理解的是，虽然图1的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，图1中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些子步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
在一个实施例中，如图5所示，提供了一种图像重建装置，包括：图像导入模块、解析模块、像素提取模块和重建模块，其中：
图像导入模块，用于将现有二维图像导入到客户端内。
解析模块，用于对现有二维图像进行解析得到现有图像像素信息。
像素提取模块，用于根据现有图像像素信息计算得到以均匀间距分布的待显示像素，所有待显示像素组成待显示图像的像素信息，所述现有二维图像与所述待显示图像为不同维度的图像。
重建模块，用于基于待显示图像的像素信息重建待显示图像的二维图像。
关于图像重建装置的具体限定可以参见上文中对于图像重建方法的限定，在此不再赘述。上述图像重建装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。
在一个实施例中，提供了一种计算机设备，该计算机设备可以是终端，其内部结构图可以如图6所示。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、网络接口、显示屏和输入装置。其中，该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统和计算机程序。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现一种图像重建方法。该计算机设备的显示屏可以是液晶显示屏或者电子墨水显示屏，该计算机设备的输入装置可以是显示屏上覆盖的触摸层，也可以是计算机设备外壳上设置的按键、轨迹球或触控板，还可以是外接的键盘、触控板或鼠标等。
本领域技术人员可以理解，图6中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。
在一个实施例中，提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，存储器中存储有计算机程序，该处理器执行计算机程序时实现以下步骤：
将现有二维图像导入到客户端内；
对现有二维图像进行解析得到现有图像像素信息；
根据现有图像像素信息计算得到以均匀间距分布的待显示像素，所有待显示像素组成待显示图像的像素信息，所述现有二维图像与所述待显示图像为不同维度的图像；
基于待显示图像的像素信息重建待显示图像的二维图像。
在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：
从现有图像像素信息中提取原始像素；
基于所述原始像素，采用线性插值法得到以均匀间距分布的待显示像素，所有待显示像素组成待显示图像的像素信息。
在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：
基于待显示图像的像素信息中的灰度信息绘制待显示图像的二维图像。
在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：
基于待显示图像的像素信息中的RGB分量值绘制待显示图像的二维图像。
在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：
将现有二维图像导入到客户端内；
对现有二维图像进行解析得到现有图像像素信息；
根据现有图像像素信息计算得到以均匀间距分布的待显示像素，所有待显示像素组成待显示图像的像素信息，所述现有二维图像与所述待显示图像为不同维度的图像；
基于待显示图像的像素信息重建待显示图像的二维图像。
在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：
从现有图像像素信息中提取原始像素；
基于所述原始像素，采用线性插值法得到以均匀间距分布的待显示像素，所有待显示像素组成待显示图像的像素信息。
在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：
基于待显示图像的像素信息中的灰度信息绘制待显示图像的二维图像。
在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：
基于待显示图像的像素信息中的RGB分量值绘制待显示图像的二维图像。
上述图像重建方法、装置、计算机设备和存储介质，通过将现有二维图像导入到客户端内，对现有二维图像进行解析得到现有图像像素信息，从现有图像像素信息中提取原始像素，根据原始像素计算得到以均匀间距分布的待显示像素，所有待显示像素组成待显示图像的像素信息，所述现有二维图像与所述待显示图像为不同维度的图像，基于待显示图像的像素信息重建待显示图像的二维图像的方法，使冠状面和矢状面的图像的三维重建过程简单，计算量较小，不会给服务器带来过大的负荷。同时，当所述客户端为客户浏览器时，冠状面和矢状面的图像的三维重建和浏览过程均在浏览器端进行，架构简单，反应迅速，不会给服务器端的负载造成压力，因此可以在浏览器的数量增加时保持较好的性能和较快的反应速度。经测试，在很普通的机器上，对冠状面图像和矢状面图像的重建和显示耗费的时间很少，一般为几十毫秒，用户在进行移动十字线以切换图像角度等复杂的图像操作时非常流畅，明显好于通过后端服务器推送的效果，而且图像质量良好。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(RAM)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM以多种形式可得，诸如静态RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双数据率SDRAM(DDRSDRAM)、增强型SDRAM(ESDRAM)、同步链路(Synchlink)DRAM(SLDRAM)、存储器总线(Rambus)直接RAM(RDRAM)、直接存储器总线动态RAM(DRDRAM)、以及存储器总线动态RAM(RDRAM)等。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种图像重建方法，其特征在于，所述方法包括：
将现有二维图像导入到客户端内；
对现有二维图像进行解析得到现有图像像素信息；
根据现有图像像素信息计算得到以均匀间距分布的待显示像素，所有待显示像素组成待显示图像的像素信息，所述现有二维图像与所述待显示图像为不同维度的图像；
基于待显示图像的像素信息重建待显示图像的二维图像。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述现有二维图像包括以下二维图像中的至少一种：
横断面二维图像、矢状面二维图像和冠状面二维图像；
所述待显示图像包括以下二维图像中的至少一种：
横断面二维图像、矢状面二维图像和冠状面二维图像。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述客户端包括浏览器。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据现有图像像素信息计算得到以均匀间距分布的待显示像素，所有待显示像素组成待显示图像的像素信息包括：
从现有图像像素信息中提取原始像素；
基于所述原始像素，采用线性插值法得到以均匀间距分布的待显示像素，所有待显示像素组成待显示图像的像素信息。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于待显示图像的像素信息重建待显示图像的二维图像包括：
基于待显示图像的像素信息中的灰度信息绘制待显示图像的二维图像。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于待显示图像的像素信息重建待显示图像的二维图像包括：
基于待显示图像的像素信息中的RGB分量值绘制待显示图像的二维图像。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述现有图像像素信息和待显示图像的像素信息以数组方式保存在客户端中。
8.一种图像重建装置，其特征在于，所述装置包括：
图像导入模块，用于将现有二维图像导入到客户端内；
解析模块，用于对现有二维图像进行解析得到现有图像像素信息；
像素提取模块，用于根据现有图像像素信息计算得到以均匀间距分布的待显示像素，所有待显示像素组成待显示图像的像素信息，所述现有二维图像与所述待显示图像为不同维度的图像；
重建模块，用于基于待显示图像的像素信息重建待显示图像的二维图像。
9.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至7中任一项所述方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至7中任一项所述的方法的步骤。
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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