CN113823385B - 一种修改dicom图像的方法、装置、设备及介质 - Google Patents

一种修改dicom图像的方法、装置、设备及介质 Download PDF

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Abstract

本公开涉及一种修改DICOM图像的方法、装置、设备及介质，所述方法包括：响应于客户端发送的绘制指令，将目标人体模型的体数据及对所述目标人体模型DICOM图像分割得到的多张截面的截面数据发送到所述客户端显示；接收基于所述截面数据进行目标人体部位的绘制得到的绘制数据，确定同一分割方向的多张截面所对应的所述目标人体部位的多层绘制数据；基于同一分割方向的多层绘制数据的轮廓，采用多层画笔插值算法进行插值，得到所述多层绘制数据对应的所述目标人体部位的插值体数据；利用得到的所述插值体数据对所述目标人体模型的体数据进行修改，获得修改后的目标人体模型。本公开可以对网页端三维模型进行快速修改，减少了修改工作。

Description

一种修改DICOM图像的方法、装置、设备及介质
技术领域
本公开涉及医学图像技术领域，尤其涉及一种修改DICOM图像的方法、装置、设备及介质。
背景技术
随着医院信息化平台的不断发展，建设院内医学影像云平台对于不同科室之间的影像资料共享具有非常重要的意义。在云平台上可以根据DICOM(Digital Imaging andCommunications in Medicine，医学数字成像和通信)影像对器官、病灶、血管进行三维重建，并实现三维模型的浏览和操作。相对比单机的工作站(客户机-服务器架构)来说，云平台(浏览器-服务器)将大型算法计算以及人工智能推理的过程部署在服务器端，而客户只需通过浏览器访问即可。而服务器端可以和PACS(Picture Archiving and CommunicationSystems，影像归档和通信系统)系统对接，可以更为方便安全的处理医学影像数据。
随着计算机计算性能的快速发展，AI(Artificial Intelligence，人工智能)技术特别是DNN(Deep Neural Network，深度神经网络)的应用实现了可能。医学图像中脏器、血管、病灶的分割也逐渐使用AI技术进行替换。目前AI的推理过程需要对显卡有很强的依赖，对显卡性能要求比较高。越来越多的医学影像制作公司将AI的推理过程放在云端服务器上进行部署。但是AI分割出来的结果，并不是非常完美的，往往需要进行精修操作。而精修过程是非常耗时的，特别是对细小结构的血管(AI无法识别)在网页端上进行的精修操作。
因此一个高效的精修算法是非常重要的。
发明内容
本公开提供一种修改DICOM图像的方法、装置、设备及介质，可以对网页端三维模型自动生成的结果进行快速修改，减少网页端三维模型的精修工作。
根据本公开实施例的第一方面，提供一种修改DICOM图像的方法，该方法包括：
响应于客户端发送的绘制指令，将目标人体模型的体数据及对所述目标人体模型DICOM图像分割得到的多张截面的截面数据发送到所述客户端显示；
接收基于所述截面数据进行目标人体部位绘制得到的绘制数据，确定同一分割方向的多张截面所对应的所述目标人体部位的多层绘制数据；
基于同一分割方向的多层绘制数据的轮廓，采用多层画笔插值算法进行插值，得到所述多层绘制数据对应的所述目标人体部位的插值体数据；
利用得到的所述插值体数据对所述目标人体模型的体数据进行修改，获得修改后的目标人体模型。
在一种可选的实施方式中，所述基于同一分割方向的多层绘制数据的轮廓，采用多层画笔插值算法进行插值，得到所述多层绘制数据对应的所述目标人体部位的插值体数据，包括：
根据同一分割方向的多层绘制数据，获取多张截面上的轮廓点集；
对各截面上的轮廓点集进行下采样；
分别计算各截面上的下采样后的轮廓点集对应的外法向，并根据所述外法向计算离面点云数据；
通过多张截面上的轮廓点集和离面点云数据，获得对应的曲面方程；
确定处于所述曲面方程对应的闭合曲面内部的体数据，为插值生成的插值体数据。
在一种可选的实施方式中，所述通过多张截面上的轮廓点集和离面点云数据，获得对应的曲面方程，包括：
将所述多张截面上的轮廓点集和离面点云数据分别代入曲面方程，确定所述轮廓点集和离面点云数据分别对应的系数；
根据确定的所述系数，确定对应的曲面方程。
在一种可选的实施方式中，所述确定处于所述曲面方程对应的闭合曲面内部的体数据，为插值生成的插值体数据，包括：
对于同一分割方向的相邻层绘制数据，从其中一层绘制数据的轮廓向另一层绘制数据的轮廓进行投影；
将位于投影空间的体数据代入所述曲面方程，根据曲面方程的取值，确定所述体数据是否处于所述曲面方程对应的闭合曲面内部；
确定所述体数据处于所述曲面方程对应的闭合曲面内部，将所述体数据作为插值生成的插值体数据。
在一种可选的实施方式中，所述确定处于所述曲面方程对应的闭合曲面内部的体数据，为插值生成的插值体数据，包括：
对于同一分割方向的相邻截面，从其中一张截面的轮廓向另一张截面的轮廓进行投影；
将位于投影空间的体数据代入所述曲面方程，根据曲面方程的取值，确定所述体数据是否处于所述曲面方程对应的闭合曲面内部；
确定所述体数据处于所述曲面方程对应的闭合曲面内部，将所述体数据作为插值生成的插值体数据。
在一种可选的实施方式中，所述绘制指令中携带操作类型指示，所述利用得到的所述插值体数据对所述目标人体模型的体数据进行修改，获得修改后的目标人体模型，包括如下至少一个步骤：
确定所述操作类型指示为新增操作时，将得到的所述插值体数据与所述目标人体模型的体数据进行逻辑或运算；
确定所述操作类型指示为删除操作时，将得到的所述插值体数据与所述目标人体模型的体数据进行逻辑与运算，得到插值体数据和所述目标人体模型体数据相交的部分，将所述目标人体模型的体数据和相交的部分的体数据进行异或运算。
根据本公开实施例的第二方面，提供一种修改DICOM图像的方法，该方法包括：
选择目标人体模型；
基于对所述目标人体模型DICOM图像分割得到的多张截面的截面数据，进行目标人体部位绘制得到绘制数据；
将所述绘制数据发送到服务器，以使所述服务器根据所述绘制数据对所述目标人体模型的体数据进行修改。
根据本公开实施例的第三方面，提供一种修改DICOM图像的装置，该装置包括：
客户端绘制模块，用于响应于客户端发送的绘制指令，将目标人体模型的体数据及对所述目标人体模型DICOM图像分割得到的多张截面的截面数据发送到所述客户端显示；
多层绘制数据确定模块，用于接收基于所述截面数据进行目标人体部位绘制得到的绘制数据，确定同一分割方向的多张截面所对应的所述目标人体部位的多层绘制数据；
插值体数据得到模块，用于基于同一分割方向的多层绘制数据的轮廓，采用多层画笔插值算法进行插值，得到所述多层绘制数据对应的所述目标人体部位的插值体数据；
修改后目标人体模型获得模块，用于利用得到的所述插值体数据对所述目标人体模型的体数据进行修改，获得修改后的目标人体模型。
根据本公开实施例的第四方面，提供一种修改DICOM图像的装置，该装置包括：
目标人体模型选择模块，用于选择目标人体模型；
绘制数据得到模块，用于基于对所述目标人体模型DICOM图像分割得到的多张截面的截面数据，进行目标人体部位绘制得到绘制数据；
绘制数据发送模块，用于将所述绘制数据发送到服务器，以使所述服务器根据所述绘制数据对所述目标人体模型的体数据进行修改。
根据本公开实施例的第五方面，提供一种电子设备包括：处理器；用于存储处理器可执行指令的存储器；其中，所述处理器通过运行所述可执行指令以实现上述修改DICOM图像的方法的步骤。
根据本公开实施例的第六方面，提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机指令，该指令被处理器执行时实现上述修改DICOM图像的方法的步骤。
另外，第二方面至第六方面中任一种实现方式所带来的技术效果可参见第一方面中不同实现方式所带来的技术效果，此处不再赘述。
利用本公开提供的一种修改DICOM图像的方法、装置、设备及介质，具有以下有益效果：
本公开通过在所选目标人体模型的横截面、矢状面、冠状面三个分割方向分割得到的多张截面上进行目标人体部位绘制，得到绘制数据；基于同一分割方向的多层绘制数据的轮廓，调用多层画笔插值算法，得到对应的所述目标人体部位的插值体数据；并且利用得到的插值体数据对所述目标人体模型的体数据进行修改，实现对所述目标人体模型的增加和减少。利用本公开提供的方法可以对网页端三维模型自动生成的结果进行快速修改，减少网页端三维模型的精修工作。
附图说明
为了更清楚地说明本公开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要介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本公开实施例提供的应用场景示意图；
图2为本公开实施例提供的一种修改DICOM图像的方法的流程图；
图3为本公开实施例提供的一种修改DICOM图像的方法中的多层画笔插值算法的流程图；
图4为本公开实施例提供的DICOM图像修改平台中显示修改后的目标人体模型的页面图；
图5为本公开实施例提供的一种修改DICOM图像的方法的流程图；
图6为本公开实施例提供的DICOM图像修改平台的页面图；
图7为本公开实施例提供的DICOM图像修改平台中选择目标人体模型的页面图；
图8为本公开实施例提供的DICOM图像修改平台中进行绘图的页面图；
图9为本公开实施例提供的DICOM图像修改平台中提交绘制数据的页面图；
图10为本公开实施例提供的一种修改DICOM图像的装置的模块结构示意图；
图11为本公开实施例提供的一种修改DICOM图像的装置的模块结构示意图；
图12为本公开实施例提供的一种修改DICOM图像的方法的电子设备示意图；
图13为本公开实施例提供的一种修改DICOM图像的方法的程序产品示意图。
具体实施方式
为了使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本公开作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本公开保护的范围。
下面对本公开中出现的一些术语进行解释：
1、本公开实施例中术语“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
2、本公开实施例中术语“DICOM”，是医学图像和相关信息的国际标准。它定义了质量能满足临床需要的可用于数据交换的医学图像格式。DICOM被广泛应用于放射医疗，心血管成像以及放射诊疗诊断设备(X射线、核磁共振、超声等)，并且在眼科和牙科等其它医学领域得到越来越深入广泛的应用。在数以万计的在用医学成像设备中，DICOM是部署最为广泛的医疗信息标准之一。当前大约有百亿级符合DICOM标准的医学图像用于临床使用。
3、本公开实施例中术语“步进方格(Marching Square)算法”，是计算机图形学中一种等值线轮廓的算法，其设计思路是：先找一起始点，该点与它的上、左、左上四点组成一个网格，该网格可能有16种状态，算法设计了每种状态下，这个网格下一步的移动方向，当顺着轮廓走一圈回到起始点时，算法结束。
4、本公开实施例中术语“道格拉斯-普克(Douglas Peucker)算法”，是将曲线近似表示为一系列点，并减少点的数量的一种算法。该算法的步骤是：首先连接曲线首尾两点A、B形成一条直线AB；然后计算曲线上离该直线段距离最大的点C，计算其与AB的距离d；其次比较该距离与预先给定的阈值的大小，如果小于阈值，则以该直线作为曲线的近似，该段曲线处理完毕，否则用点C将曲线分为两段AC和BC，并分别对两段曲线进行以上步骤的处理；最后当所有曲线都处理完毕后，依次连接各个分割点形成折线，作为原曲线的近似。该算法的优点是具有平移和旋转不变性，给定曲线与阈值后，抽样结果一定。
5、本公开实施例中的“RBF(Radial Basis Functions，径向基函数)曲面方程”，在数值和科学计算等领域被广泛应用，例如解微分方程、人工神经网络、曲面重建、计算机辅助设计、计算机图形学和多元插值等。此方法不受输入参数的限制，可以进行高维插值，可以看作是一个高维空间中的曲面拟合(逼近)问题。
本公开实施例描述的应用场景是为了更加清楚的说明本公开实施例的技术方案，并不构成对于本公开实施例提供的技术方案的限定，本领域普通技术人员可知，随着新应用场景的出现，本公开实施例提供的技术方案对于类似的技术问题，同样适用。其中，在本公开的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
目前医学图像中脏器、血管、病灶的分割逐渐使用AI技术进行替换，AI的推理过程需要对显卡有很强的依赖，对显卡性能要求比较高。越来越多的医学影像制作公司将AI的推理过程放在云端服务器上进行部署。但是AI分割出来的结果，并不是非常完美的，往往需要进行精修操作，而精修过程非常耗时，特别是AI无法识别的细小结构的血管，尤其是在网页端上进行精修操作。
为了解决上述问题，本公开提供一种修改DICOM图像的方法、装置、设备及介质，可以对网页端三维模型自动生成的结果进行快速修改，减少网页端三维模型的精修工作。
首先参考图1，其为本公开实施例的应用场景示意图。用户10通过用户设备11中安装的客户端登录网络服务器12，其中，客户端可以为网页的浏览器，也可以为安装于移动用户设备，如手机，平板电脑等中的应用客户端。
用户设备11与网络服务器12之间通过网络进行通信连接，该网络可以为局域网、广域网等。用户设备11可以为便捷设备(例如：手机、平板、笔记本电脑等)，也可以为个人电脑(PC，Personal Computer)，网络服务器12可以为任何能够提供互联网服务的设备。
用户设备11与网络服务器12通信的一种可能的形式为，用户可以登录到相应DICOM图像修改平台，该DICOM图像修改平台会提供给用户所选目标人体模型的体数据及对所述目标人体模型DICOM图像分割得到的多张截面的截面数据，通过用户的绘制操作，将用户10的绘制数据通过通信网络发送给网络服务器12，网络服务器12采用多层画笔插值算法对获得的用户10的绘制数据进行处理，获得修改后的目标人体模型，并将其在用户设备11的客户端上显示。
本公开实施例中，网络服务器12响应于用户10发送的绘制指令，将目标人体模型的体数据及对所述目标人体模型DICOM图像分割得到的多张截面的截面数据发送到用户设备11显示；接收基于所述截面数据进行目标人体部位绘制得到的绘制数据，确定同一分割方向的多张截面所对应的所述目标人体部位的多层绘制数据；基于同一分割方向的多层绘制数据的轮廓，采用多层画笔插值算法进行插值，得到所述多层绘制数据对应的所述目标人体部位的插值体数据；利用得到的所述插值体数据对所述目标人体模型的体数据进行修改，获得修改后的目标人体模型。
实施例1
下面通过具体的实施例对本公开提供的一种修改DICOM图像的方法进行说明，该方法应用于网络服务器，如图2所示，包括：
步骤201，响应于客户端发送的绘制指令，将目标人体模型的体数据及对所述目标人体模型DICOM图像分割得到的多张截面的截面数据发送到所述客户端显示；
具体的，所述目标人体模型可以是DICOM图像修改平台提供的也可以是用户新增的目标人体模型。若用户选择DICOM图像修改平台的目标人体模型，则在客户端会显示该目标人体模型的体数据和将该目标人体模型DICOM图像按照冠状面、矢状面、横断面三个分割方向分割得到的多张截面的截面数据。若用户使用新增的目标人体模型，则DICOM图像修改平台会根据所述新增目标人体模型生成对应的体数据和该目标人体模型DICOM图像分割得到的多张截面的截面数据，并将其在客户端显示。
步骤202，接收基于所述截面数据进行目标人体部位绘制得到的绘制数据，确定同一分割方向的多张截面所对应的所述目标人体部位的多层绘制数据；
具体的，根据在客户端显示的所述目标人体模型的体数据及对所述目标人体模型DICOM图像分割得到的多张截面的截面数据，用户可以在同一分割方向的多张截面上进行目标人体部位绘制，也可以在不同分割方向的多张截面上分别进行目标人体部位绘制。但在同一分割方向，用户必须绘制至少两张截面。绘制完成后，确定同一分割方向的多张截面所对应的所述目标人体部位的多层绘制数据。
步骤203，基于同一分割方向的多层绘制数据的轮廓，采用多层画笔插值算法进行插值，得到所述多层绘制数据对应的所述目标人体部位的插值体数据；
具体的，根据同一分割方向的多张截面所对应的所述目标人体部位的多层绘制数据，通过计算DICOM图像轮廓的算法确定同一分割方向的多层绘制数据的轮廓，例如Marching Square算法等。得到同一分割方向的多层绘制数据的轮廓后，采用多层画笔插值算法进行插值，从而得到由同一分割方向的多层绘制数据的轮廓包裹形成的立体结构中的插值体数据。
步骤204，利用得到的所述体数据对所述目标人体模型的插值体数据进行修改，获得修改后的目标人体模型。
具体的，根据在绘制指令中携带的操作类型指示，利用得到的所述体数据对所述目标人体模型的插值体数据进行修改，其中所述操作类型指示包括新增操作和删除操作。修改完成后，获得修改后的目标人体模型，将其在客户端显示。
本公开通过在所选目标人体模型的横截面、矢状面、冠状面三个分割方向中至少一个分割方向分割得到的多张截面上进行目标人体部位绘制，得到绘制数据；基于同一分割方向的多层绘制数据的轮廓，调用多层画笔插值算法，得到对应的所述目标人体部位的插值体数据；并且利用得到的插值体数据对所述目标人体模型的体数据进行修改，实现对所述目标人体模型的增加和减少。本公开可以对AI自动生成的三维模型进行局部修改，优化了网页版三维模型制作软件的精修工作。
作为一种可选的实施方式，所述基于同一分割方向的多层绘制数据的轮廓，采用多层画笔插值算法进行插值，得到所述多层绘制数据对应的所述目标人体部位的插值体数据，包括：
根据同一分割方向的多层绘制数据，获取多张截面上的轮廓点集；
对各截面上的轮廓点集进行下采样；
分别计算各截面上的下采样后的轮廓点集对应的外法向，并根据所述外法向计算离面点云数据；
通过多张截面上的轮廓点集和离面点云数据，获得对应的曲面方程；
确定处于所述曲面方程对应的闭合曲面内部的体数据，为插值生成的插值体数据。
具体的，图3是本公开实施例提供的一种修改DICOM图像的方法中的多层画笔插值算法的流程图，如图3所示，所述多层画笔插值算法的具体过程如下：
步骤301，根据同一分割方向的多层绘制数据，获取多张截面上的轮廓点集；
具体的，根据所述确定的同一分割方向的多张截面对应的多层绘制数据，可以利用Marching Square算法获取每张截面上的轮廓点集，也可使用其他算法获得每张截面上的轮廓点集。
步骤302，对各截面上的轮廓点集进行下采样；
具体的，根据所述获得的每张截面上的轮廓点集，可以利用Douglas Peucker算法对各截面上的轮廓，进行各截面上的轮廓点集的下采样，也可使用其他算法进行下采样。
步骤303，分别计算各截面上的下采样后的轮廓点集对应的外法向，并根据所述外法向计算离面点云数据；
具体的，根据所述各截面上的下采样后的点集，分别计算各截面上的下采样后的轮廓点集对应的外法向，具体为在正法向方向和负法向方向上，移动一定距离d后，得到两种离面点云数据，即正法向方向上对应的离面点和负法向方向上对应的离面点：
其中，xi为一个截面上下采样后的轮廓点集中的第i个点，为xi对应的外法向方向，/>为正法向方向上对应的离面点，/>为负法向方向上对应的离面点，向外的方向为正法向方向，向内的方向为负法向方向，该截面上的正法向方向和负法向方向上对应的所有离面点构成该截面的离面点云数据，需要计算各截面的离面点云数据。
步骤304：通过多张截面上的轮廓点集和离面点云数据，获得对应的曲面方程；
作为一种可选的实施方式，所述通过多张截面上的轮廓点集和离面点云数据，获得对应的曲面方程，包括：
将所述多张截面上的轮廓点集和离面点云数据分别代入曲面方程，确定所述轮廓点集和离面点云数据分别对应的系数；
根据确定的所述系数，确定对应的曲面方程。
具体的，通过将多张截面上的轮廓点集和离面点云数据分别代入RBF曲面方程，根据RBF曲面方程等于零，确定所述轮廓点集和离面点云数据分别对应的系数ωi，也可使用其它曲面方程。RBF曲面方程为：
其中，F*为曲面方程，F*(x)为体数据上对应的距离值，ωi为每个体数据对应的系数，N为下采样后的轮廓点集和离面点云数据的个数之和，xi为下采样后的第i个体数据，x为下采样后的离面点云数据。
根据确定的所述轮廓点集和离面点云数据分别对应的系数ωi，将所述系数ωi代入RBF曲面方程中，获得对应的曲面方程。
作为一种可选的实施方式，所述确定处于所述曲面方程对应的闭合曲面内部的体数据，为插值生成的插值体数据，包括：
对于同一分割方向的相邻层绘制数据，从其中一层绘制数据的轮廓向另一层绘制数据的轮廓进行投影；
将位于投影空间的体数据代入所述曲面方程，根据曲面方程的取值，确定所述体数据是否处于所述曲面方程对应的闭合曲面内部；
确定所述体数据处于所述曲面方程对应的闭合曲面内部，将所述体数据作为插值生成的插值体数据。
具体的，此方式需要对于同一分割方向的相邻层绘制数据，从其中一层绘制数据的轮廓向另一层绘制数据的轮廓进行投影，将位于投影空间的体数据代入所述曲面方程中，计算出位于投影空间的体数据对应的取值。此方式需要的计算量较小。
作为一种可选的实施方式，所述确定处于所述曲面方程对应的闭合曲面内部的体数据，为插值生成的插值体数据，包括：
对于同一分割方向的相邻截面，从其中一张截面的轮廓向另一张截面的轮廓进行投影；
将位于投影空间的体数据代入所述曲面方程，根据曲面方程的取值，确定所述体数据是否处于所述曲面方程对应的闭合曲面内部；
确定所述体数据处于所述曲面方程对应的闭合曲面内部，将所述体数据作为插值生成的插值体数据。
具体的，此方式需要对于同一分割方向的相邻截面，从其中一张截面的轮廓向另一张截面的轮廓进行投影，将位于投影空间的体数据代入所述曲面方程中，计算出位于投影空间的体数据对应的取值。但此方式需要的计算量较大。
步骤305，确定处于所述曲面方程对应的闭合曲面内部的体数据，为插值生成的插值体数据。
具体的，根据以下两种方式确定所述体数据处于所述曲面方程对应的闭合曲面内部，将所述体数据作为插值生成的的插值体数据。
第一种，对于同一分割方向的相邻层绘制数据，从其中一层绘制数据的轮廓向另一层绘制数据的轮廓进行投影；将位于投影空间的体数据代入到RBF曲面方程中，计算出位于投影空间的体数据对应的距离值F*(x)；从位于投影空间的体数据中，选取出距离值F*(x)小于0的体数据，即为插值生成的插值体数据。其中位于RBF闭合曲面上的体数据的距离值为0，位于闭合曲面外部的体数据对应的距离值为正，位于闭合曲面内部的体数据对应的距离值为负。
第二种，对于同一分割方向的相邻截面，从其中一张截面的轮廓向另一张截面的轮廓进行投影；将位于投影空间的体数据代入到RBF曲面方程中，计算出位于投影空间的体数据对应的距离值F*(x)；从位于投影空间的体数据中，选取出距离值F*(x)小于0的体数据，即为插值生成的插值体数据。
作为一种可选的实施方式，所述绘制指令中携带操作类型指示，所述利用得到的所述插值体数据对所述目标人体模型的体数据进行修改，获得修改后的目标人体模型，包括如下至少一个步骤：
确定所述操作类型指示为新增操作时，将得到的所述插值体数据与所述目标人体模型的体数据进行逻辑或运算；
确定所述操作类型指示为删除操作时，将得到的所述插值体数据与所述目标人体模型的体数据进行逻辑与运算，得到插值体数据和所述目标人体模型体数据相交的部分，将所述目标人体模型的体数据和相交的部分的体数据进行异或运算。
通过以上的过程，根据同一分割方向的多张截面所对应的所述目标人体部位的多层绘制数据，采用多层画笔插值算法进行插值，得到所述多层绘制数据对应的所述目标人体部位的插值体数据。通过对得到的所述插值体数据和所述目标人体模型的体数据进行逻辑运算，实现对所述目标人体模型体数据的增加和减少，获得修改后的目标人体模型。如图4所示，在多层画笔栏中，有“+”和“-”两个选项，用户选择选项“+”，表示在所选的目标人体模型1的基础上进行新增操作，用户选择选项“-”，表示所选的在目标人体模型1的基础上进行删除操作。将修改后目标人体模型的体数据返给客户端，根据返回的修改后目标人体模型的体数据，加载DICOM图像，渲染DICOM图像。如图5所示，所述获得的修改后的目标人体模型1可以在客户端的页面显示，在客户端页面上也显示了目标人体模型1的DICOM图像分割的得到的多张截面的截面数据，用户可以对述获得的修改后的目标人体模型1进行进一步的修改。
实施例2
本公开实施例还提供一种修改DICOM图像的方法，该方法应用于用户设备，如图6所示，包括：
步骤601，选择目标人体模型；
步骤602，基于对所述目标人体模型DICOM图像分割得到的多张截面的截面数据，进行目标人体部位绘制得到绘制数据；
步骤603，将所述绘制数据发送到服务器，以使所述服务器根据所述绘制数据对所述目标人体模型的体数据进行修改。
具体的，如图4所示，选择目标人体模型的具体过程可以为：在显示界面上显示目标人体模型选择选项，所述目标人体模型选择选项包括多个可供选择的目标人体模型，根据用户对目标人体模型选择选项的选择，确定选择的目标人体模型。用户可以使用DICOM图像修改平台中提供的目标人体模型，也可以添加新的目标人体模型。进一步地，还可以在显示界面上显示画笔选择选项、逻辑操作选项及保存名称选项、保存或重置的选项，根据用户对画笔选择选项的选择确定绘制的图形，根据用户对逻辑操作选项的选择确定在目标人体模型基础上进行新增或删除操作，根据用户对保存名称选项的选择确定修改后的目标人体模型的保存名称，根据用户对保存或重置的选项的选择确定保存修改后的目标人体模型或重新绘制。如图7所示，用户可以通过下拉框显示所有的目标人体模型选择选项，并选择要操作的目标人体模型1，该目标人体模型1是人体头部模型，服务器端将目标人体模型1的体数据及对目标人体模型1的DICOM图像分割得到的多张截面的截面数据发送到客户端的页面显示，用户确定要操作的截面。如图8所示，在显示界面上显示目标人体模型1的DICOM图像分割得到的多张截面的截面数据，根据用户对多张截面数据的选择，确定需要绘制的人体头部截面，并将确定的需要绘制的截面在DICOM图像修改平台上显示。在画笔的下拉框中显示圆、套索等画笔工具，用户可以通过下拉框选择所需的画笔工具。例如用户选择了圆形的画笔工具，使用圆形画笔工具在页面显示的截面上画了一个圆，意图绘制成圆柱形血管。如图9所示，绘制完毕后，获得相应的绘制数据，通过点击显示按钮，将所述绘制数据发送到服务器，以使所述服务器根据所述绘制数据对目标人体模型1的体数据进行修改。
作为一种可选的实施方式，基于对所述目标人体模型DICOM图像分割得到的多张截面的截面数据，进行目标人体部位绘制得到的绘制数据，主要包括：
目标人体模型的空间坐标原点；
在不同分割方向上的多张截面进行目标人体部位绘制得到的绘制数据，绘制数据包括至少一个分割方向上的多张截面进行目标人体部位绘制得到的绘制数据，同一个分割方向的多张截面进行目标人体部位绘制得到的绘制数据包括进行目标人体部位绘制的截面属于在分割方向所处的层数，及利用数字表示的各层的绘制数据。
其中发送到服务器端的绘制数据的格式如下：
数据释义：
origin：截面的空间坐标原点；
param_value：画笔在人体测量的冠状面、矢状面、横断面三个分割方向上的多张截面的绘制数据；
param_coronal：在冠状面方向上所绘制数据；
param_sagital：在矢状面方向上所绘制数据；
param_transverse：在横断面方向上所绘制数据；
pagenum：在分割方向的第几层绘制；
value：所绘制截面的数组表示，未绘制部分用0表示，已绘制部分用1表示。
所述绘制数据中包含了在冠状面、矢状面和横断面三个分割方向的绘制数据，其中每一个分割方向都包含page、pagenum和value三部分，表示该截面是在哪个分割方向中的哪一层绘制的具体数据。
实施例3
基于相同的发明构思，本公开实施例还提供一种修改DICOM图像的装置，由于该装置即是本公开实施例中的方法中的装置，并且该装置解决问题的原理与该方法相似，因此该装置的实施可以参见方法的实施，重复之处不再赘述。
如图10所示，上述装置包括以下模块：
客户端绘制模块101，用于响应于客户端发送的绘制指令，将目标人体模型的体数据及对所述目标人体模型DICOM图像分割得到的多张截面的截面数据发送到所述客户端显示；
多层绘制数据确定模块102，用于接收基于所述截面数据进行目标人体部位绘制得到的绘制数据，确定同一分割方向的多张截面所对应的所述目标人体部位的多层绘制数据；
插值体数据得到模块103，用于基于同一分割方向的多层绘制数据的轮廓，采用多层画笔插值算法进行插值，得到所述多层绘制数据对应的所述目标人体部位的插值体数据；
修改后目标人体模型获得模块104，用于利用得到的所述插值体数据对所述目标人体模型的体数据进行修改，获得修改后的目标人体模型。
作为一种可选的实施方式，所述插值体数据得到模块，用于基于同一分割方向的多层绘制数据的轮廓，采用多层画笔插值算法进行插值，得到所述多层绘制数据对应的所述目标人体部位的插值体数据，包括：
根据同一分割方向的多层绘制数据，获取多张截面上的轮廓点集；
对各截面上的轮廓点集进行下采样；
分别计算各截面上的下采样后的轮廓点集对应的外法向，并根据所述外法向计算离面点云数据；
通过多张截面上的轮廓点集和离面点云数据，获得对应的曲面方程；
确定处于所述曲面方程对应的闭合曲面内部的体数据，为插值生成的插值体数据。
作为一种可选的实施方式，所述所述插值体数据得到模块通过多张截面上的轮廓点集和离面点云数据，获得对应的曲面方程，包括：
将所述多张截面上的轮廓点集和离面点云数据分别代入曲面方程，确定所述轮廓点集和离面点云数据分别对应的系数；
根据确定的所述系数，确定对应的曲面方程。
作为一种可选的实施方式，所述插值体数据得到模块确定处于所述曲面方程对应的闭合曲面内部的体数据，为插值生成的插值体数据，包括：
对于同一分割方向的相邻层绘制数据，从其中一层绘制数据的轮廓向另一层绘制数据的轮廓进行投影；
将位于投影空间的体数据代入所述曲面方程，根据曲面方程的取值，确定所述体数据是否处于所述曲面方程对应的闭合曲面内部；
确定所述体数据处于所述曲面方程对应的闭合曲面内部，将所述体数据作为插值生成的插值体数据。
作为一种可选的实施方式，所述插值体数据得到模块确定处于所述曲面方程对应的闭合曲面内部的体数据，为插值生成的插值体数据，包括：
对于同一分割方向的相邻截面，从其中一张截面的轮廓向另一张截面的轮廓进行投影；
将位于投影空间的体数据代入所述曲面方程，根据曲面方程的取值，确定所述体数据是否处于所述曲面方程对应的闭合曲面内部；
确定所述体数据处于所述曲面方程对应的闭合曲面内部，将所述体数据作为插值生成的插值体数据。
作为一种可选的实施方式，所述绘制指令中携带操作类型指示，所述修改后目标人体模型获得模块，用于利用得到的所述插值体数据对所述目标人体模型的体数据进行修改，获得修改后的目标人体模型，包括如下至少一个步骤：
确定所述操作类型指示为新增操作时，将得到的所述插值体数据与所述目标人体模型的体数据进行逻辑或运算；
确定所述操作类型指示为删除操作时，将得到的所述插值体数据与所述目标人体模型的体数据进行逻辑与运算，得到插值体数据和所述目标人体模型体数据相交的部分，将所述目标人体模型的体数据和相交的部分的体数据进行异或运算。
实施例4
本公开实施例还提供一种修改DICOM图像的装置，如图11所示，包括：
目标人体模型选择模块110，用于选择目标人体模型；
绘制数据得到模块111，用于基于对所述目标人体模型DICOM图像分割得到的多张截面的截面数据，进行目标人体部位绘制得到绘制数据；
绘制数据发送模块112，用于将所述绘制数据发送到服务器，以使所述服务器根据所述绘制数据对所述目标人体模型的体数据进行修改。
实施例5
基于相同的发明构思，本公开实施例还提供了一种修改DICOM图像的电子设备，由于该设备即是本公开实施例中的方法中的设备，并且该设备解决问题的原理与该方法相似，因此该设备的实施可以参见方法的实施，重复之处不再赘述。
下面参照图12来描述根据本公开的这种实施方式的电子设备120。图12显示的电子设备120仅仅是一个示例，不应对本公开实施例的功能和使用范围带来任何限制。
如图12所示，电子设备120可以以通用计算设备的形式表现，例如其可以为终端设备。电子设备120的组件可以包括但不限于：上述至少一个处理器121、上述至少一个存储处理器可执行指令的存储器122、连接不同系统组件(包括存储器122和处理器121)的总线123。
所述处理器通过运行所述可执行指令以实现实施例1中的修改DICOM图像的方法，或实现实施例2中的修改DICOM图像的方法。
总线123表示几类总线结构中的一种或多种，包括存储器总线或者存储器控制器、外围总线、处理器或者使用多种总线结构中的任意总线结构的局域总线。
存储器122可以包括易失性存储器形式的可读介质，例如随机存取存储器(RAM)1221和/或高速缓存存储器1222，还可以进一步包括只读存储器(ROM)1223。
存储器122还可以包括具有一组(至少一个)程序模块1224的程序/实用工具1225，这样的程序模块1224包括但不限于：操作系统、一个或者多个应用程序、其它程序模块以及程序数据，这些示例中的每一个或某种组合中可能包括网络环境的实现。
电子设备120也可以与一个或多个外部设备124(例如键盘、指向设备等)通信，还可与一个或者多个使得用户能与电子设备120交互的设备通信，和/或与使得电子设备120能与一个或多个其它计算设备进行通信的任何设备(例如路由器、调制解调器等等)通信。这种通信可以通过输入/输出(I/O)接口125进行。并且，电子设备120还可以通过网络适配器126与一个或者多个网络(例如局域网(LAN)，广域网(WAN)和/或公共网络，例如因特网)通信。如图所示，网络适配器126通过总线123与电子设备120的其它模块通信。应当明白，尽管图中未示出，可以结合电子设备120使用其它硬件和/或软件模块，包括但不限于：微代码、设备驱动器、冗余处理单元、外部磁盘驱动阵列、RAID系统、磁带驱动器以及数据备份存储系统等。
实施例6
在一些可能的实施方式中，本公开的各个方面还可以实现为一种程序产品的形式，其包括程序代码，当程序产品在终端设备上运行时，程序代码用于使终端设备执行本说明书上述“示例性方法”部分中描述的根据本公开各种示例性实施方式的修改DICOM图像的装置中各模块的步骤，例如，终端设备可以执行响应于客户端发送的绘制指令，将目标人体模型的体数据及对所述目标人体模型DICOM图像分割得到的多张截面的截面数据发送到所述客户端显示；接收基于所述截面数据进行目标人体部位绘制得到的绘制数据，确定同一分割方向的多张截面所对应的所述目标人体部位的多层绘制数据；基于同一分割方向的多层绘制数据的轮廓，采用多层画笔插值算法进行插值，得到所述多层绘制数据对应的所述目标人体部位的插值体数据；利用得到的所述插值体数据对所述目标人体模型的体数据进行修改，获得修改后的目标人体模型。
程序产品可以采用一个或多个可读介质的任意组合。可读介质可以是可读信号介质或者可读存储介质。可读存储介质例如可以是——但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。
如图13所示，描述了根据本公开的实施方式的用于修改DICOM图像的程序产品130，其可以采用便携式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)并包括程序代码，并可以在终端设备，例如个人电脑上运行。然而，本公开的程序产品不限于此，在本文件中，可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。
可读信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了可读程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括——但不限于——电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。可读信号介质还可以是可读存储介质以外的任何可读介质，该可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。
可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括——但不限于——无线、有线、光缆、RF等，或者上述的任意合适的组合。
可以以一种或多种程序设计语言的任意组合来编写用于执行本公开操作的程序代码，程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如Java、C++等，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算设备上执行、部分地在用户设备上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算设备上部分在远程计算设备上执行、或者完全在远程计算设备或服务器上执行。在涉及远程计算设备的情形中，远程计算设备可以通过任意种类的网络——包括局域网(LAN)或广域网(WAN)—连接到用户计算设备，或者，可以连接到外部计算设备(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。
应当注意，尽管在上文详细描述中提及了系统的若干模块或子模块，但是这种划分仅仅是示例性的并非强制性的。实际上，根据本公开的实施方式，上文描述的两个或更多模块的特征和功能可以在一个模块中具体化。反之，上文描述的一个模块的特征和功能可以进一步划分为由多个模块来具体化。
此外，尽管在附图中以特定顺序描述了本公开系统各模块的操作，但是，这并非要求或者暗示必须按照该特定顺序来执行这些操作，或是必须执行全部所示的操作才能实现期望的结果。附加地或备选地，可以省略某些操作，将多个操作合并为一个操作执行，和/或将一个操作分解为多个操作执行。
本领域内的技术人员应明白，本公开的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本公开可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本公开可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器和光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本公开是参照根据本公开实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的设备。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令设备的制造品，该指令设备实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
显然，本领域的技术人员可以对本公开进行各种改动和变型而不脱离本公开的精神和范围。这样，倘若本公开的这些修改和变型属于本公开权利要求及其等同技术的范围之内，则本公开也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (9)

1.一种修改DICOM图像的方法，其特征在于，该方法包括：
响应于客户端发送的绘制指令，将目标人体模型的体数据及对所述目标人体模型DICOM图像分割得到的多张截面的截面数据发送到所述客户端显示；
接收基于所述截面数据进行目标人体部位绘制得到的绘制数据，确定同一分割方向的多张截面所对应的所述目标人体部位的多层绘制数据；
基于同一分割方向的多层绘制数据的轮廓，采用多层画笔插值算法进行插值，得到所述多层绘制数据对应的所述目标人体部位的插值体数据；
利用得到的所述插值体数据对所述目标人体模型的体数据进行修改，获得修改后的目标人体模型；
其中，所述基于同一分割方向的多层绘制数据的轮廓，采用多层画笔插值算法进行插值，得到所述多层绘制数据对应的所述目标人体部位的插值体数据，包括：
根据同一分割方向的多层绘制数据，获取多张截面上的轮廓点集；
对各截面上的轮廓点集进行下采样；
分别计算各截面上的下采样后的轮廓点集对应的外法向，并根据所述外法向计算离面点云数据；
通过多张截面上的轮廓点集和离面点云数据，获得对应的曲面方程；
确定处于所述曲面方程对应的闭合曲面内部的体数据，为插值生成的插值体数据。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通过多张截面上的轮廓点集和离面点云数据，获得对应的曲面方程，包括：
将所述多张截面上的轮廓点集和离面点云数据分别代入曲面方程，确定所述轮廓点集和离面点云数据分别对应的系数；
根据确定的所述系数，确定对应的曲面方程。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定处于所述曲面方程对应的闭合曲面内部的体数据，为插值生成的插值体数据，包括：
对于同一分割方向的相邻层绘制数据，从其中一层绘制数据的轮廓向另一层绘制数据的轮廓进行投影；
将位于投影空间的体数据代入所述曲面方程，根据曲面方程的取值，确定所述体数据是否处于所述曲面方程对应的闭合曲面内部；
确定所述体数据处于所述曲面方程对应的闭合曲面内部，将所述体数据作为插值生成的插值体数据。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定处于所述曲面方程对应的闭合曲面内部的体数据，为插值生成的插值体数据，包括：
对于同一分割方向的相邻截面，从其中一张截面的轮廓向另一张截面的轮廓进行投影；
将位于投影空间的体数据代入所述曲面方程，根据曲面方程的取值，确定所述体数据是否处于所述曲面方程对应的闭合曲面内部；
确定所述体数据处于所述曲面方程对应的闭合曲面内部，将所述体数据作为插值生成的插值体数据。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述绘制指令中携带操作类型指示，所述利用得到的所述插值体数据对所述目标人体模型的体数据进行修改，获得修改后的目标人体模型，包括如下至少一个步骤：
确定所述操作类型指示为新增操作时，将得到的所述插值体数据与所述目标人体模型的体数据进行逻辑或运算；
确定所述操作类型指示为删除操作时，将得到的所述插值体数据与所述目标人体模型的体数据进行逻辑与运算，得到插值体数据和所述目标人体模型体数据相交的部分，将所述目标人体模型的体数据和相交的部分的体数据进行异或运算。
6.一种修改DICOM图像的方法，其特征在于，包括：
选择目标人体模型；
基于对所述目标人体模型DICOM图像分割得到的多张截面的截面数据，进行目标人体部位绘制得到绘制数据；
将所述绘制数据发送到服务器，以使所述服务器根据所述绘制数据对所述目标人体模型的体数据进行修改；
其中，所述服务器根据所述绘制数据对所述目标人体模型的体数据进行修改，包括：
确定同一分割方向的多张截面所对应的所述目标人体部位的多层绘制数据，基于同一分割方向的多层绘制数据的轮廓，采用多层画笔插值算法进行插值，得到所述多层绘制数据对应的所述目标人体部位的插值体数据；
利用得到的所述插值体数据对所述目标人体模型的体数据进行修改，获得修改后的目标人体模型；
其中，所述服务器基于同一分割方向的多层绘制数据的轮廓，采用多层画笔插值算法进行插值，得到所述多层绘制数据对应的所述目标人体部位的插值体数据，包括：
根据同一分割方向的多层绘制数据，获取多张截面上的轮廓点集；
对各截面上的轮廓点集进行下采样；
分别计算各截面上的下采样后的轮廓点集对应的外法向，并根据所述外法向计算离面点云数据；
通过多张截面上的轮廓点集和离面点云数据，获得对应的曲面方程；
确定处于所述曲面方程对应的闭合曲面内部的体数据，为插值生成的插值体数据。
7.一种修改DICOM图像的装置，其特征在于，所述装置包括：
客户端绘制模块，用于响应于客户端发送的绘制指令，将目标人体模型的体数据及对所述目标人体模型DICOM图像分割得到的多张截面的截面数据发送到所述客户端显示；
多层绘制数据确定模块，用于接收基于所述截面数据进行目标人体部位绘制得到的绘制数据，确定同一分割方向的多张截面所对应的所述目标人体部位的多层绘制数据；
插值体数据得到模块，用于基于同一分割方向的多层绘制数据的轮廓，采用多层画笔插值算法进行插值，得到所述多层绘制数据对应的所述目标人体部位的插值体数据；
修改后目标人体模型获得模块，用于利用得到的所述插值体数据对所述目标人体模型的体数据进行修改，获得修改后的目标人体模型；
其中，所述插值体数据得到模块用于：
根据同一分割方向的多层绘制数据，获取多张截面上的轮廓点集；
对各截面上的轮廓点集进行下采样；
分别计算各截面上的下采样后的轮廓点集对应的外法向，并根据所述外法向计算离面点云数据；
通过多张截面上的轮廓点集和离面点云数据，获得对应的曲面方程；
确定处于所述曲面方程对应的闭合曲面内部的体数据，为插值生成的插值体数据。
8.一种修改DICOM图像的装置，其特征在于，所述装置包括：
目标人体模型选择模块，用于选择目标人体模型；
绘制数据得到模块，用于基于对所述目标人体模型DICOM图像分割得到的多张截面的截面数据，进行目标人体部位绘制得到绘制数据；
绘制数据发送模块，用于将所述绘制数据发送到服务器，以使所述服务器根据所述绘制数据对所述目标人体模型的体数据进行修改；
其中，所述服务器根据所述绘制数据对所述目标人体模型的体数据进行修改，包括：
确定同一分割方向的多张截面所对应的所述目标人体部位的多层绘制数据，基于同一分割方向的多层绘制数据的轮廓，采用多层画笔插值算法进行插值，得到所述多层绘制数据对应的所述目标人体部位的插值体数据；
利用得到的所述插值体数据对所述目标人体模型的体数据进行修改，获得修改后的目标人体模型；
其中，所述服务器基于同一分割方向的多层绘制数据的轮廓，采用多层画笔插值算法进行插值，得到所述多层绘制数据对应的所述目标人体部位的插值体数据，包括：
根据同一分割方向的多层绘制数据，获取多张截面上的轮廓点集；
对各截面上的轮廓点集进行下采样；
分别计算各截面上的下采样后的轮廓点集对应的外法向，并根据所述外法向计算离面点云数据；
通过多张截面上的轮廓点集和离面点云数据，获得对应的曲面方程；
确定处于所述曲面方程对应的闭合曲面内部的体数据，为插值生成的插值体数据。
9.一种电子设备，其特征在于，包括：处理器；用于存储处理器可执行指令的存储器；其中，所述处理器通过运行所述可执行指令以实现如权利要求1至5中任一项所述方法的步骤，或实现如权利要求6所述方法的步骤。
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