CN112862955A - 建立三维模型的方法、装置、设备、存储介质和程序产品 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了建立三维模型的方法、装置、设备、存储介质和程序产品，涉及计算机技术领域，尤其涉及计算机视觉、增强现实等图像处理领域。具体实现方案为：通过获取扫描目标对象的目标部位所在目标区域的图像，对图像进行分析处理，确定图像中的主体组织结构的特征信息和关键组织结构的特征信息；根据图像、图像中主体组织结构的特征信息和关键组织结构的特征信息，建立目标部位的三维模型，建立的三维模型不仅包含构成目标部位的主体组织结构，还包含目标部位所在目标区域内分布的关键组织结构，能够精准地立体地展示目标部位内部及周围血管、神经等关键组织结构的分布情况。
Description
技术领域
本申请涉及计算机技术领域，尤其涉及计算机视觉、增强现实等图像处理领域，尤其涉及一种建立三维模型的方法、装置、设备、存储介质和程序产品。
背景技术
在科学研究、安检、医学、医疗美容等很多应用场景中，需要精确地获知目标人体中的一个或者多个部位内的组织结构，有时需要重点关注人体某一部位周围的一种或者多种关键组织结构(例如血管、神经等)的分布情况。例如，了解某一人体某一部位内部的精准组织结构，以制作对应部位的仿真模型，作为教具或实验用具等。
通过电子计算机断层扫描(Computed Tomography，简称CT)技术或核磁共振技术，可以扫描得到包含人体内部组织结构的二维图像，但是二维图像只能呈现出某一断面上的所有人体组织结构的信息，目前基于二维图像重建的三维模型，通常仅包含构成目标部位的组织结构(例如，下颌角部位的组织结构包括构成下颌角的骨骼，下颌角部位还包括下颌角周围分布的血管、神经等用户想要重点关注的关键组织结构)的大致轮廓，所展示的信息有限，无法满足用户需要精准地直观地了解目标部位组织结构及其周围的关键组织结构的分布情况的需求。
发明内容
本申请提供了一种建立三维模型的方法、装置、设备、存储介质和程序产品。
根据本申请的第一方面，提供了一种建立三维模型的方法，包括：
获取扫描目标对象的目标部位所在目标区域得到的图像；
对所述图像进行分析处理，确定所述图像中的主体组织结构的特征信息和关键组织结构的特征信息，其中，所述关键组织结构为所述目标区域内除构成所述目标部位的所述主体组织结构之外的至少一种组织结构；
根据所述图像、所述图像中所述主体组织结构的特征信息和所述关键组织结构的特征信息，建立所述目标部位的三维模型。
根据本申请的第二方面，提供了一种建立三维模型的装置，包括：
图像获取单元，用于获取扫描目标对象的目标部位所在目标区域得到的图像；
图像分析处理单元，用于对所述图像进行分析处理，确定所述图像中的主体组织结构的特征信息和关键组织结构的特征信息，其中，所述关键组织结构为所述目标区域内除构成所述目标部位的所述主体组织结构之外的至少一种组织结构；
三维模型建立单元，用于根据所述图像、所述图像中所述主体组织结构的特征信息和所述关键组织结构的特征信息，建立所述目标部位的三维模型。
根据本申请的第三方面，提供了一种电子设备，包括：
至少一个处理器；以及
与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，
所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行第一方面所述的方法。
根据本申请的第四方面，提供了一种存储有计算机指令的非瞬时计算机可读存储介质，其中，所述计算机指令用于使所述计算机执行第一方面所述的方法。
根据本申请的第四方面，提供了一种计算机程序产品，所述程序产品包括：计算机程序，所述计算机程序存储在可读存储介质中，电子设备的至少一个处理器可以从所述可读存储介质读取所述计算机程序，所述至少一个处理器执行所述计算机程序使得电子设备执行第一方面所述的方法。
根据本申请的技术通过三维模型精准地直观地呈现目标部位及周围关键组织结构的分布情况。
应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本申请的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本申请的范围。本申请的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。
附图说明
附图用于更好地理解本方案，不构成对本申请的限定。其中：
图1是根据本申请实施例的建立三维模型的场景示意图；
图2是本申请第一实施例提供的建立三维模型的方法流程图；
图3是本申请第二实施例提供的建立三维模型的方法流程图；
图4是本申请第三实施例提供的建立三维模型的装置示意图；
图5是本申请第四实施例提供的建立三维模型的装置示意图；
图6是用来实现本申请实施例的建立三维模型的方法的电子设备的框图。
具体实施方式
以下结合附图对本申请的示范性实施例做出说明，其中包括本申请实施例的各种细节以助于理解，应当将它们认为仅仅是示范性的。因此，本领域普通技术人员应当认识到，可以对这里描述的实施例做出各种改变和修改，而不会背离本申请的范围和精神。同样，为了清楚和简明，以下的描述中省略了对公知功能和结构的描述。
本申请提供一种建立三维模型的方法、装置、设备、存储介质和程序产品，应用于计算机技术领域，尤其涉及计算机视觉、增强现实等图像处理领域，能够重建出精准地直观地呈现目标部位及周围关键组织结构的分布情况的三维模型。
本申请实施例提供的建立三维模型的方法，主要应用于需要了解某一目标对象的某一部位的关键组织结构分布情况的场景，可以用于制作目标对象目标部位的仿真模型，作为教学使用的教具或实验用具等。
一种可能的应用场景中，建立三维模型的方法可以应用于图1所示的场景，如图1所示，通过CT、核磁共振等扫描设备10对目标对象的目标部位所在目标区域进行扫描，获得目标部位所在目标区域的图像，并将目标部位所在目标区域的图像传输至用于执行建立三维模型的方法的电子设备11。电子设备11在获取到目标对象的目标部位所在目标区域的扫描图像后，对图像进行分析处理，确定图像中的主体组织结构的特征信息和关键组织结构的特征信息，其中关键组织结构为目标区域内除构成目标部位的主体组织结构之外的至少一种组织结构；根据图像、图像中主体组织结构的特征信息和关键组织结构的特征信息，建立目标部位的三维模型。这样，建立的三维模型不仅包含构成目标部位的主体组织结构，还包含目标部位所在目标区域内分布的关键组织结构，能够精准地立体地展示目标部位内部及周围血管、神经等关键组织结构的分布情况。
图2是本申请第一实施例提供的建立三维模型的方法流程图。如图2所示，该方法具体步骤如下：
步骤S201、获取扫描目标对象的目标部位所在目标区域得到的图像。
本实施例中，可以通过CT或核磁共振等扫描设备扫描目标对象的目标部位所在目标区域得到扫描图像，并将扫描图像传输至用于执行建立三维模型的方法的电子设备。电子设备接收扫描图像，即可获取到扫描目标对象的目标部位所在目标区域得到的图像。
其中，目标对象可以是人或动物等，目标部位可以是目标对象的某一部位，例如人体的下颌部位、下颌角部位等。目标区域是包含目标部位的区域，是扫描设备扫描目标部位时所覆盖的扫描区域。
另外，扫描设备可以利用精确准直的X线束、γ射线、超声波等，与灵敏度极高的探测器(可以精准地探测到血管等关键组织结构)一同围绕人体的目标部位所在目标区域作一个接一个的断面扫描，得到扫描图像。扫描设备可以是基于CT技术或核磁共振技术的扫描设备或者还可以是其他能够实现类似功能的设备，本实施例此处不做具体限定。
步骤S202、对图像进行分析处理，确定图像中的主体组织结构的特征信息和关键组织结构的特征信息，其中，关键组织结构为目标区域内除构成目标部位的主体组织结构之外的至少一种组织结构。
本实施例中，主体组织结构是指构成目标部位的主要组织结构。关键组织结构为目标区域内除构成目标部位的主体组织结构之外的至少一种组织结构，可以是用户需要了解具体分布情况的目标区域内分布的一种或多种组织结构。例如，下颌角部位的主体组织结构是构成下颌角的骨骼，关键组织结构是下颌角部位所在区域内的血管、神经等组织结构。
在获取到扫描目标对象的目标部位所在目标区域得到的图像之后，电子设备可以基于图像处理技术，对图像进行分析处理，确定图像中的主体组织结构的特征信息和关键组织结构的特征信息。
其中，组织结构的特征信息是用于确定组织结构的分布情况的信息，可以包括：组织结构的位置、尺寸，不同图像中组织结构的比例参数等等。
步骤S203、根据图像、图像中主体组织结构的特征信息和关键组织结构的特征信息，建立目标部位的三维模型。
确定所有图像中主体组织结构的特征信息和关键组织结构的特征信息之后，基于图像中主体组织结构的特征信息和关键组织结构的特征信息和所有图像，对主体组织结构和关键组织结构进行三维重建，得到目标部位的三维模型，该三维模型中不仅包含构成目标部位的主体组织结构，还包含目标部位所在目标区域内分布的关键组织结构，能够精准地立体地展示目标部位内部及周围血管、神经等关键组织结构的分布情况。
本申请实施例通过获取扫描目标对象的目标部位所在目标区域的图像，对图像进行分析处理，确定图像中的主体组织结构的特征信息和关键组织结构的特征信息；根据图像、图像中主体组织结构的特征信息和关键组织结构的特征信息，建立目标部位的三维模型，建立的三维模型不仅包含构成目标部位的主体组织结构，还包含目标部位所在目标区域内分布的关键组织结构，能够精准地立体地展示目标部位内部及周围血管、神经等关键组织结构的分布情况。
图3是本申请第二实施例提供的建立三维模型的方法流程图。在上述第一实施例的基础上，本实施例中，对根据图像、图像中主体组织结构的特征信息和关键组织结构的特征信息，建立目标部位的三维模型之前，根据图像中主体组织结构的特征信息和关键组织结构的特征信息，将图像中的不同的关键组织结构设置成不同的颜色，且关键组织结构与主体组织结构的颜色不同，以将关键不同的关键组织结构进行区分，并将关键组织结构与目标部位的主体组织结构进行区分。如图3所示，该方法具体步骤如下：
步骤S301、获取扫描目标对象的目标部位所在目标区域得到的图像。
本实施例中，可以通过CT或核磁共振等扫描设备扫描目标对象的目标部位所在目标区域得到扫描图像，并将扫描图像传输至用于执行建立三维模型的方法的电子设备。电子设备接收扫描图像，即可获取到扫描目标对象的目标部位所在目标区域得到的图像。
其中，目标对象可以是人或动物等，目标部位可以是目标对象的某一部位，例如人体的下颌部位、下颌角部位等。目标区域是包含目标部位的区域，是扫描设备扫描目标部位时所覆盖的扫描区域。
另外，扫描设备可以利用精确准直的X线束、γ射线、超声波等，与灵敏度极高的探测器(可以精准地探测到血管等关键组织结构)一同围绕人体的目标部位所在目标区域作一个接一个的断面扫描，得到扫描图像。扫描设备可以是基于CT技术或核磁共振技术的扫描设备或者还可以是其他能够实现类似功能的设备，本实施例此处不做具体限定。
步骤S302、对图像进行分析处理，确定图像中的主体组织结构的特征信息和关键组织结构的特征信息。
本实施例中，主体组织结构是指构成目标部位的主要组织结构。关键组织结构为目标区域内除构成目标部位的主体组织结构之外的至少一种组织结构，可以是用户需要了解具体分布情况的目标区域内分布的一种或多种组织结构。
例如，下颌角部位的主体组织结构是构成下颌角的骨骼，关键组织结构是下颌角部位所在区域内的血管、神经等组织结构。
在获取到扫描目标对象的目标部位所在目标区域得到的图像之后，电子设备可以基于图像处理技术，对图像进行分析处理，确定图像中的主体组织结构的特征信息和关键组织结构的特征信息。
其中，组织结构的特征信息包括以下至少一种：组织结构的位置、组织结构的尺寸、不同图像内组织结构之间的比例参数。基于组织结构的这些特征信息，可以确定组织结构的具体分布，并建立组织结构的三维模型。
示例性地，该步骤具体可以采用如下方式实现：
对每帧图像进行图像识别，识别出图像中主体组织结构和关键组织结构；确定图像中主体组织结构的特征信息和关键组织结构的特征信息。
具体地，基于图像识别技术，以及各类型组织结构在扫描图像中的图像特征，对扫描得到图像中各类型的组织结构(包括目标部位的主体组织结构以及其他关键组织结构)，从而准确地确定各组织结构在图像中的区域。进一步地，根据各组织结构在图像中的区域，以及采集图像的扫描设备的标定参数，可以准确地确定各组织结构的位置和尺寸，以及不同图像内组织结构之间的比例参数，从而准确地确定图像中主体组织结构的特征信息和关键组织结构的特征信息。
可选地，可以利用训练好的神经网络模型或者利用其它图像识别模型，识别出各个图像中主体组织结构和关键组织结构。另外，基于图像识别技术识别出图像中主体组织结构和关键组织结构，可以采用现有技术中任意一种能够实现类似功能的方法实现，此处不再赘述。
可选地，该步骤还可以采用现有技术中任意一种识别扫描图像中的某一组织结构的位置、尺寸等特征信息的方式实现，此处步骤赘述。
在一种可选地实施方式中，能够识别并在三维模型中呈现的关键组织结构，可以由用户根据实际应用场景的需要进行配置和调整，该步骤中根据当前配置的关键组织结构对图像进行分析处理。
步骤S303、通过显示装置显示图像，并在显示的图像中标记出主体组织结构的特征信息和关键组织结构的特征信息。
本实施例中，在确定图像中主体组织结构的特征信息和关键组织结构的特征信息之后，还可以通过显示装置显示图像，并在显示图像中标记出主体组织结构的特征信息和关键组织结构的特征信息，以便于专业人员对识别出的各个组织结构的特征信息进行验证，如果发现存在主体组织结构或关键组织结构识别错误的区域、未识别出的属于主体组织结构或关键组织结构的区域、组织结构的特征信息不准确等情况，专业人员可以人工进行修正，并向电子设备输入修正信息，对主体组织结构和/或关键组织结构的特征信息进行修正，以提高主体组织结构和/或关键组织结构的特征信息精准度。
步骤S304、获取对图像中的主体组织结构的第一修正信息和/或关键组织结构的第二修正信息；根据第一修正信息，对主体组织结构的特征信息进行修正；根据第二修正信息，对关键组织结构的特征信息进行修正。
其中，第一修正信息是输入的对主体组织结构的特征信息的修正信息。例如，假设目标部位是下颌角部位，主体组织结构包括骨骼，如果有部分区域不是骨骼，却在步骤S302中被识别为骨骼，那么第一修正信息可以包括该区域的位置，以及该区域为骨骼等信息。
第二修正信息是输入的对关键组织结构的特征信息的修正信息。例如，假设目标部位是下颌角部位，关键组织结构包括血管和神经，如果有部分区域是血管，但在步骤S302中未被识别出是血管，那么第二修正信息可以包括该区域的位置，以及该区域为血管等信息。
电子设备可以接收输入的对图像中的主体组织结构的第一修正信息和/或关键组织结构的第二修正信息；并根据第一修正信息，对主体组织结构的特征信息进行修正；根据第二修正信息，对关键组织结构的特征信息进行修正，可以提高主体组织结构和/或关键组织结构的特征信息精准度，从进一步可以提高建立的目标部位的三维模型中主体组织结构和关键组织结构的分布的精准度。
步骤S305、根据图像中主体组织结构的特征信息和关键组织结构的特征信息，将图像中的不同的关键组织结构设置成不同的颜色，且关键组织结构与主体组织结构的颜色不同。
本实施例中，在识别出图像中主体组织结构的特征信息和关键组织结构的特征信息之后，还可以通过将图像中的不同的关键组织结构设置成不同的颜色，并且关键组织结构与主体组织结构的颜色不同，将不同的关键组织结构进行区分，并将关键组织结构和主体组织结构进行区分，从而可以直观地、显著地呈现出目标部位所在目标区域内的各类重要组织结构的分布情况，便于用户观察和区分不同的组织结构。
可选地，可以预先配置各个组织结构设置的颜色，或者，可以接收用户通过前端页面配置的各个组织结构设置的颜色，本实施例此处不做具体限定。
另外，该步骤为可选步骤，另一实施方式中，可以不进行该步骤的处理，直接进行后续步骤的处理。
步骤S306、根据图像中主体组织结构的特征信息和关键组织结构的特征信息，对图像中的至少一个关键组织结构进行突出显示。
本实施例中，将图像中的不同的关键组织结构设置成不同的颜色，且关键组织结构与主体组织结构的颜色不同之后，还可以对图像中的至少一个关键组织结构进行突出显示，以更加直观地、显著地呈现出用户想要重点观察和了解的关键组织结构的分布情况。
可选地，可以获取用户配置的需要突出显示的至少一个关键组织结构，该步骤中可以对指定的一种或多种关键组织结构进行突出显示。
可选地，对图像中的关键组织结构进行突出显示，可以是通过调整需要突出显示的至少一个关键组织结构所在区域的亮度、纹理、颜色，使得这至少一个关键组织结构突出显示。
另外，该步骤为可选步骤，另一实施方式中，可以不进行该步骤的处理，直接进行后续步骤的处理。
可选的，在根据图像、图像中主体组织结构的特征信息和关键组织结构的特征信息，建立目标部位的三维模型之前，还可以对图像进行渲染，基于渲染后的图像进行三维重建，得到目标部位的三维模型，可以增强三维模型的呈现效果。
步骤S307、根据图像、图像中主体组织结构的特征信息和关键组织结构的特征信息，建立目标部位的三维模型。
示例性地，该步骤具体可以采用如下方式实现：
根据采集图像的扫描设备的标定参数，确定各图像之间的相对位置关系；根据各图像之间的相对位置关系、图像中主体组织结构的特征信息和关键组织结构的特征信息，建立目标部位的三维模型。
本实施例中，用于扫描目标部位所使用的扫描设备可以是一台或者多台设备。对于不同的扫描设备扫描的图像对应的标定参数可能不同，因此，该步骤中，可以基于采集各图像的扫描设备的标定参数，进行图像与图像之间的匹配，确定不同图像之间的相对位置关系；进一步地根据各图像之间的相对位置关系、图像中主体组织结构的特征信息和关键组织结构的特征信息，建立目标部位的三维模型，能够准确地建立目标部位的三维模型。
另外，该步骤中，基于扫描到的图像和图像中主体组织结构的特征信息和关键组织结构的特征信息，建立目标部位的三维模型，具体可以采用现有技术中三维重建的方法实现，此处不再赘述。
步骤S308、根据图像中关键组织结构的特征信息，在三维模型中为不同的关键组织结构添加不同的标注信息。
其中，标注信息用于确定3D打印时关键组织结构的打印属性信息，打印属性信息包括以下至少一项：颜色、材质。
本实施例中，在建立目标部位的三维模型之后，还可以对三维模型中的关键组织结构进行标注，为不同的关键组织结构添加不同的标注信息，以便于对三维模型进行3D打印时能够对不同的关键组织结构进行区分打印。
步骤S309、根据标注信息，对三维模型进行3D打印，得到目标部位的实体模型，实体模型中突出展示关键组织结构。
在三维模型中为不同的关键组织结构添加不同的标注信息之后，可以对三维模型进行3D打印，得到能够直观地显著地展示出目标部位的主体组织结构以及目标区域内关键组织结构的精准分布情况的目标部位实体模型，便于用户观察了解目标部位所在区域内重要组织结构的分布，或者用户对实体模型进行解剖等实验操作。
例如，可以建立目标对象的下颌角部位的三维模型，并通过3D打印得到下颌角实体模型，用户可通过该下颌角实体模型可以直观地精准地知道目标对象下颌角部位的血管、神经等重要组织的分布，了解易出血的部位。
本申请实施例通过获取扫描目标对象的目标部位所在目标区域的图像，对每帧图像进行图像识别，识别出图像中主体组织结构和关键组织结构；确定图像中主体组织结构的特征信息和关键组织结构的特征信息，并引入对主体组织结构和关键组织结构的修正信息，可以提高主体组织结构和/或关键组织结构的特征信息精准度，从而能够提高三维模型中主体组织结构和关键组织结构分布的精准度；进一步地，将图像中的不同的关键组织结构设置成不同的颜色，且关键组织结构与主体组织结构的颜色不同，对图像中的至少一个关键组织结构进行突出显示，使得三维模型能够更加直观地显著地呈现出目标部位所在目标区域内的各类重要组织结构的分布情况，便于用户观察和区分不同的组织结构。另外，通过对三维模型进行3D打印，得到能够直观地显著地展示出目标部位的主体组织结构以及目标区域内关键组织结构的精准分布情况的目标部位实体模型，便于用户观察了解目标部位所在区域内重要组织结构的分布，或者用户对实体模型进行解剖等实验操作。
图4是本申请第三实施例提供的建立三维模型的装置示意图。本申请实施例提供的建立三维模型的装置可以执行建立三维模型的方法实施例提供的处理流程。如图4所示，该建立三维模型的装置40包括：图像获取单元401，图像分析处理单元402和三维模型建立单元403
具体地，图像获取单元401用于获取扫描目标对象的目标部位所在目标区域得到的图像。
图像分析处理单元402用于对图像进行分析处理，确定图像中的主体组织结构的特征信息和关键组织结构的特征信息，其中，关键组织结构为目标区域内除构成目标部位的主体组织结构之外的至少一种组织结构。
三维模型建立单元403用于根据图像、图像中主体组织结构的特征信息和关键组织结构的特征信息，建立目标部位的三维模型。
本申请实施例提供的装置可以具体用于执行上述第一实施例提供的方法实施例，具体功能此处不再赘述。
本申请实施例通过获取扫描目标对象的目标部位所在目标区域的图像，对图像进行分析处理，确定图像中的主体组织结构的特征信息和关键组织结构的特征信息；根据图像、图像中主体组织结构的特征信息和关键组织结构的特征信息，建立目标部位的三维模型，建立的三维模型不仅包含构成目标部位的主体组织结构，还包含目标部位所在目标区域内分布的关键组织结构，能够精准地立体地展示目标部位内部及周围血管、神经等关键组织结构的分布情况。
图5是本申请第四实施例提供的建立三维模型的装置示意图。如图5所示，该建立三维模型的装置50包括：图像获取单元501、图像分析处理单元502、三维模型建立单元503。
具体地，图像获取单元501用于获取扫描目标对象的目标部位所在目标区域得到的图像。
图像分析处理单元502用于对图像进行分析处理，确定图像中的主体组织结构的特征信息和关键组织结构的特征信息，其中，关键组织结构为目标区域内除构成目标部位的主体组织结构之外的至少一种组织结构。
三维模型建立单元503用于根据图像、图像中主体组织结构的特征信息和关键组织结构的特征信息，建立目标部位的三维模型。
一种可选的实施方式中，如图5所示，图像分析处理单元502包括：
图像识别模块5021用于对每帧图像进行图像识别，识别出图像中主体组织结构和关键组织结构。
特征信息确定模块5022，用于确定图像中主体组织结构的特征信息和关键组织结构的特征信息。
一种可选的实施方式中，如图5所示，三维模型建立单元503包括：
色彩优化模块5031，用于根据图像、图像中主体组织结构的特征信息和关键组织结构的特征信息，建立目标部位的三维模型之前，根据图像中主体组织结构的特征信息和关键组织结构的特征信息，将图像中的不同的关键组织结构设置成不同的颜色，且关键组织结构与主体组织结构的颜色不同。
一种可选的实施方式中，如图5所示，三维模型建立单元503还包括：
突出显示模块5032，用于根据图像中主体组织结构的特征信息和关键组织结构的特征信息，将图像中的不同的关键组织结构设置成不同的颜色，且关键组织结构与主体组织结构的颜色不同之后，根据图像中主体组织结构的特征信息和关键组织结构的特征信息，对图像中的至少一个关键组织结构进行突出显示。
一种可选的实施方式中，特征信息包括以下至少一种：组织结构的位置、组织结构的尺寸、不同图像内组织结构之间的比例参数。
一种可选的实施方式中，如图5所示，三维模型建立单元503还包括：
图像匹配模块5033，用于根据采集图像的扫描设备的标定参数，确定各图像之间的相对位置关系；
三维模型建立模块5034，用于根据各图像之间的相对位置关系、图像中主体组织结构的特征信息和关键组织结构的特征信息，建立目标部位的三维模型。
一种可选的实施方式中，如图5所示，建立三维模型的装置50还包括：
修正单元504，用于对图像进行分析处理，确定图像中的主体组织结构的特征信息和关键组织结构的特征信息之后，获取对图像中的主体组织结构的第一修正信息和/或关键组织结构的第二修正信息；根据第一修正信息，对主体组织结构的特征信息进行修正；根据第二修正信息，对关键组织结构的特征信息进行修正。
一种可选的实施方式中，如图5所示，建立三维模型的装置50还包括：
显示单元505，用于获取对图像中的主体组织结构的第一修正信息和/或关键组织结构的第二修正信息之前，通过显示装置显示图像，并在显示的图像中标记出主体组织结构的特征信息和关键组织结构的特征信息。
一种可选的实施方式中，建立三维模型的装置50还包括：
信息标注单元506，用于根据图像中关键组织结构的特征信息，在三维模型中为不同的关键组织结构添加不同的标注信息。
其中，标注信息用于确定3D打印时关键组织结构的打印属性信息，打印属性信息包括以下至少一项：颜色、材质。
一种可选的实施方式中，如图5所示，建立三维模型的装置50还包括：
3D打印单元507，用于根据标注信息，对三维模型进行3D打印，得到目标部位的实体模型，实体模型中突出展示关键组织结构。
本申请实施例提供的装置可以具体用于执行上述第二实施例提供的方法实施例，具体功能此处不再赘述。
本申请实施例通过获取扫描目标对象的目标部位所在目标区域的图像，对每帧图像进行图像识别，识别出图像中主体组织结构和关键组织结构；确定图像中主体组织结构的特征信息和关键组织结构的特征信息，并引入对主体组织结构和关键组织结构的修正信息，可以提高主体组织结构和/或关键组织结构的特征信息精准度，从而能够提高三维模型中主体组织结构和关键组织结构分布的精准度；进一步地，将图像中的不同的关键组织结构设置成不同的颜色，且关键组织结构与主体组织结构的颜色不同，对图像中的至少一个关键组织结构进行突出显示，使得三维模型能够更加直观地显著地呈现出目标部位所在目标区域内的各类重要组织结构的分布情况，便于用户观察和区分不同的组织结构。另外，通过对三维模型进行3D打印，得到能够直观地显著地展示出目标部位的主体组织结构以及目标区域内关键组织结构的精准分布情况的目标部位实体模型，便于用户观察了解目标部位所在区域内重要组织结构的分布，或者用户对实体模型进行解剖等实验操作。
根据本申请的实施例，本申请还提供了一种电子设备和一种可读存储介质。
根据本申请的实施例，本申请还提供了一种计算机程序产品，程序产品包括：计算机程序，计算机程序存储在可读存储介质中，电子设备的至少一个处理器可以从可读存储介质读取计算机程序，至少一个处理器执行计算机程序使得电子设备执行上述任一实施例提供的方案。
图6示出了可以用来实施本申请的实施例的示例电子设备600的示意性框图。电子设备旨在表示各种形式的数字计算机，诸如，膝上型计算机、台式计算机、工作台、个人数字助理、服务器、刀片式服务器、大型计算机、和其它适合的计算机。电子设备还可以表示各种形式的移动装置，诸如，个人数字处理、蜂窝电话、智能电话、可穿戴设备和其它类似的计算装置。本文所示的部件、它们的连接和关系、以及它们的功能仅仅作为示例，并且不意在限制本文中描述的和/或者要求的本公开的实现。
如图6所示，电子设备600包括计算单元601，其可以根据存储在只读存储器(ROM)602中的计算机程序或者从存储单元608加载到随机访问存储器(RAM)603中的计算机程序，来执行各种适当的动作和处理。在RAM 603中，还可存储设备600操作所需的各种程序和数据。计算单元601、ROM 602以及RAM 603通过总线604彼此相连。输入/输出(I/O)接口605也连接至总线604。
设备600中的多个部件连接至I/O接口605，包括：输入单元606，例如键盘、鼠标等；输出单元607，例如各种类型的显示器、扬声器等；存储单元608，例如磁盘、光盘等；以及通信单元609，例如网卡、调制解调器、无线通信收发机等。通信单元609允许设备600通过诸如因特网的计算机网络和/或各种电信网络与其他设备交换信息/数据。
计算单元601可以是各种具有处理和计算能力的通用和/或专用处理组件。计算单元601的一些示例包括但不限于中央处理单元(CPU)、图形处理单元(GPU)、各种专用的人工智能(AI)计算芯片、各种运行机器学习模型算法的计算单元、数字信号处理器(DSP)、以及任何适当的处理器、控制器、微控制器等。计算单元601执行上文所描述的各个方法和处理，例如建立三维模型的方法。例如，在一些实施例中，建立三维模型的方法可被实现为计算机软件程序，其被有形地包含于机器可读介质，例如存储单元608。在一些实施例中，计算机程序的部分或者全部可以经由ROM 602和/或通信单元609而被载入和/或安装到设备600上。当计算机程序加载到RAM 603并由计算单元601执行时，可以执行上文描述的建立三维模型的方法的一个或多个步骤。备选地，在其他实施例中，计算单元601可以通过其他任何适当的方式(例如，借助于固件)而被配置为执行建立三维模型的方法。
本文中以上描述的系统和技术的各种实施方式可以在数字电子电路系统、集成电路系统、场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)、专用标准产品(ASSP)、芯片上系统的系统(SOC)、负载可编程逻辑设备(CPLD)、计算机硬件、固件、软件、和/或它们的组合中实现。这些各种实施方式可以包括：实施在一个或者多个计算机程序中，该一个或者多个计算机程序可在包括至少一个可编程处理器的可编程系统上执行和/或解释，该可编程处理器可以是专用或者通用可编程处理器，可以从存储系统、至少一个输入装置、和至少一个输出装置接收数据和指令，并且将数据和指令传输至该存储系统、该至少一个输入装置、和该至少一个输出装置。
用于实施本公开的方法的程序代码可以采用一个或多个编程语言的任何组合来编写。这些程序代码可以提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理装置的处理器或控制器，使得程序代码当由处理器或控制器执行时使流程图和/或框图中所规定的功能/操作被实施。程序代码可以完全在机器上执行、部分地在机器上执行，作为独立软件包部分地在机器上执行且部分地在远程机器上执行或完全在远程机器或服务器上执行。
在本公开的上下文中，机器可读介质可以是有形的介质，其可以包含或存储以供指令执行系统、装置或设备使用或与指令执行系统、装置或设备结合地使用的程序。机器可读介质可以是机器可读信号介质或机器可读储存介质。机器可读介质可以包括但不限于电子的、磁性的、光学的、电磁的、红外的、或半导体系统、装置或设备，或者上述内容的任何合适组合。机器可读存储介质的更具体示例会包括基于一个或多个线的电气连接、便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM或快闪存储器)、光纤、便捷式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光学储存设备、磁储存设备、或上述内容的任何合适组合。
为了提供与用户的交互，可以在计算机上实施此处描述的系统和技术，该计算机具有：用于向用户显示信息的显示装置(例如，CRT(阴极射线管)或者LCD(液晶显示器)监视器)；以及键盘和指向装置(例如，鼠标或者轨迹球)，用户可以通过该键盘和该指向装置来将输入提供给计算机。其它种类的装置还可以用于提供与用户的交互；例如，提供给用户的反馈可以是任何形式的传感反馈(例如，视觉反馈、听觉反馈、或者触觉反馈)；并且可以用任何形式(包括声输入、语音输入或者、触觉输入)来接收来自用户的输入。
可以将此处描述的系统和技术实施在包括后台部件的计算系统(例如，作为数据服务器)、或者包括中间件部件的计算系统(例如，应用服务器)、或者包括前端部件的计算系统(例如，具有图形用户界面或者网络浏览器的用户计算机，用户可以通过该图形用户界面或者该网络浏览器来与此处描述的系统和技术的实施方式交互)、或者包括这种后台部件、中间件部件、或者前端部件的任何组合的计算系统中。可以通过任何形式或者介质的数字数据通信(例如，通信网络)来将系统的部件相互连接。通信网络的示例包括：局域网(LAN)、广域网(WAN)和互联网。
计算机系统可以包括客户端和服务器。客户端和服务器一般远离彼此并且通常通过通信网络进行交互。通过在相应的计算机上运行并且彼此具有客户端-服务器关系的计算机程序来产生客户端和服务器的关系。服务器可以是云服务器，又称为云计算服务器或云主机，是云计算服务体系中的一项主机产品，以解决了传统物理主机与VPS服务("Virtual Private Server"，或简称"VPS")中，存在的管理难度大，业务扩展性弱的缺陷。服务器也可以为分布式系统的服务器，或者是结合了区块链的服务器。
应该理解，可以使用上面所示的各种形式的流程，重新排序、增加或删除步骤。例如，本发申请中记载的各步骤可以并行地执行也可以顺序地执行也可以不同的次序执行，只要能够实现本申请公开的技术方案所期望的结果，本文在此不进行限制。
上述具体实施方式，并不构成对本申请保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，根据设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本申请的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请保护范围之内。
Claims (23)
1.一种建立三维模型的方法，包括：
获取扫描目标对象的目标部位所在目标区域得到的图像；
对所述图像进行分析处理，确定所述图像中的主体组织结构的特征信息和关键组织结构的特征信息，其中，所述关键组织结构为所述目标区域内除构成所述目标部位的所述主体组织结构之外的至少一种组织结构；
根据所述图像、所述图像中所述主体组织结构的特征信息和所述关键组织结构的特征信息，建立所述目标部位的三维模型。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述对所述图像进行分析处理，确定所述图像中的主体组织结构的特征信息和关键组织结构的特征信息，包括：
对每帧图像进行图像识别，识别出所述图像中所述主体组织结构和关键组织结构；
确定所述图像中所述主体组织结构的特征信息和所述关键组织结构的特征信息。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述根据所述图像、所述图像中所述主体组织结构的特征信息和所述关键组织结构的特征信息，建立所述目标部位的三维模型之前，还包括：
根据所述图像中所述主体组织结构的特征信息和所述关键组织结构的特征信息，将所述图像中的不同的关键组织结构设置成不同的颜色，且所述关键组织结构与所述主体组织结构的颜色不同。
4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述根据所述图像中所述主体组织结构的特征信息和所述关键组织结构的特征信息，将所述图像中的不同的关键组织结构设置成不同的颜色，且所述关键组织结构与所述主体组织结构的颜色不同之后，还包括：
根据所述图像中所述主体组织结构的特征信息和所述关键组织结构的特征信息，对所述图像中的至少一个所述关键组织结构进行突出显示。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，其中，所述特征信息包括以下至少一种：组织结构的位置、组织结构的尺寸、不同图像内组织结构之间的比例参数。
6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述根据所述图像、所述图像中所述主体组织结构的特征信息和所述关键组织结构的特征信息，建立所述目标部位的三维模型，包括：
根据采集所述图像的扫描设备的标定参数，确定各图像之间的相对位置关系；
根据所述各图像之间的相对位置关系、所述图像中所述主体组织结构的特征信息和所述关键组织结构的特征信息，建立所述目标部位的三维模型。
7.根据权利要求5所述的方法，其中，所述对所述图像进行分析处理，确定所述图像中的主体组织结构的特征信息和关键组织结构的特征信息之后，还包括：
获取对所述图像中的所述主体组织结构的第一修正信息和/或所述关键组织结构的第二修正信息；
根据所述第一修正信息，对所述主体组织结构的特征信息进行修正；
根据所述第二修正信息，对所述关键组织结构的特征信息进行修正。
8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述获取对所述图像中的所述主体组织结构的第一修正信息和/或所述关键组织结构的第二修正信息之前，还包括：
通过显示装置显示所述图像，并在显示的图像中标记出所述主体组织结构的特征信息和关键组织结构的特征信息。
9.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，其中，所述根据所述图像、所述图像中所述主体组织结构的特征信息和所述关键组织结构的特征信息，建立所述目标部位的三维模型之后，还包括：
根据所述图像中所述关键组织结构的特征信息，在所述三维模型中为不同的所述关键组织结构添加不同的标注信息；
其中，所述标注信息用于确定3D打印时所述关键组织结构的打印属性信息，所述打印属性信息包括以下至少一项：颜色、材质。
10.根据权利要求9所述的方法，其中，所述根据所述图像中所述关键组织结构的特征信息，在所述三维模型中为不同的所述关键组织结构添加不同的标注信息之后，还包括：
根据所述标注信息，对所述三维模型进行3D打印，得到所述目标部位的实体模型，所述实体模型中突出展示所述关键组织结构。
11.一种建立三维模型的装置，包括：
图像获取单元，用于获取扫描目标对象的目标部位所在目标区域得到的图像；
图像分析处理单元，用于对所述图像进行分析处理，确定所述图像中的主体组织结构的特征信息和关键组织结构的特征信息，其中，所述关键组织结构为所述目标区域内除构成所述目标部位的所述主体组织结构之外的至少一种组织结构；
三维模型建立单元，用于根据所述图像、所述图像中所述主体组织结构的特征信息和所述关键组织结构的特征信息，建立所述目标部位的三维模型。
12.根据权利要求11所述的装置，其中，所述图像分析处理单元包括：
图像识别模块，用于对每帧图像进行图像识别，识别出所述图像中所述主体组织结构和关键组织结构；
特征信息确定模块，用于确定所述图像中所述主体组织结构的特征信息和所述关键组织结构的特征信息。
13.根据权利要求11所述的装置，其中，所述三维模型建立单元包括：
色彩优化模块，用于所述根据所述图像、所述图像中所述主体组织结构的特征信息和所述关键组织结构的特征信息，建立所述目标部位的三维模型之前，根据所述图像中所述主体组织结构的特征信息和所述关键组织结构的特征信息，将所述图像中的不同的关键组织结构设置成不同的颜色，且所述关键组织结构与所述主体组织结构的颜色不同。
14.根据权利要求13所述的装置，其中，所述三维模型建立单元还包括：
突出显示模块，用于所述根据所述图像中所述主体组织结构的特征信息和所述关键组织结构的特征信息，将所述图像中的不同的关键组织结构设置成不同的颜色，且所述关键组织结构与所述主体组织结构的颜色不同之后，根据所述图像中所述主体组织结构的特征信息和所述关键组织结构的特征信息，对所述图像中的至少一个所述关键组织结构进行突出显示。
15.根据权利要求11-14中任一项所述的装置，其中，所述特征信息包括以下至少一种：组织结构的位置、组织结构的尺寸、不同图像内组织结构之间的比例参数。
16.根据权利要求15所述的装置，其中，所述三维模型建立单元还包括：
图像匹配模块，用于根据采集所述图像的扫描设备的标定参数，确定各图像之间的相对位置关系；
三维模型建立模块，用于根据所述各图像之间的相对位置关系、所述图像中所述主体组织结构的特征信息和所述关键组织结构的特征信息，建立所述目标部位的三维模型。
17.根据权利要求15所述的装置，其中，所述建立三维模型的装置还包括：
修正单元，用于对所述图像进行分析处理，确定所述图像中的主体组织结构的特征信息和关键组织结构的特征信息之后，获取对所述图像中的所述主体组织结构的第一修正信息和/或所述关键组织结构的第二修正信息；根据所述第一修正信息，对所述主体组织结构的特征信息进行修正；根据所述第二修正信息，对所述关键组织结构的特征信息进行修正。
18.根据权利要求17所述的装置，其中，所述建立三维模型的装置还包括：
显示单元，用于所述获取对所述图像中的所述主体组织结构的第一修正信息和/或所述关键组织结构的第二修正信息之前，通过显示装置显示所述图像，并在显示的图像中标记出所述主体组织结构的特征信息和关键组织结构的特征信息。
19.根据权利要求11-14中任一项所述的装置，其中，所述建立三维模型的装置还包括：
信息标注单元，用于根据所述图像中所述关键组织结构的特征信息，在所述三维模型中为不同的所述关键组织结构添加不同的标注信息；
其中，所述标注信息用于确定3D打印时所述关键组织结构的打印属性信息，所述打印属性信息包括以下至少一项：颜色、材质。
20.根据权利要求19所述的装置，其中，所述建立三维模型的装置还包括：3D打印单元，用于根据所述标注信息，对所述三维模型进行3D打印，得到所述目标部位的实体模型，所述实体模型中突出展示所述关键组织结构。
21.一种电子设备，包括：
至少一个处理器；以及
与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，
所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行权利要求1-10中任一项所述的方法。
22.一种存储有计算机指令的非瞬时计算机可读存储介质，其中，所述计算机指令用于使所述计算机执行权利要求1-10中任一项所述的方法。
23.一种计算机程序产品，包括计算机程序，所述计算机程序在被处理器执行时实现根据权利要求1-10中任一项所述的方法。
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