CN114937049A - 图像的裁切方法及裁切系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种图像的裁切方法及裁切系统。该裁切方法中，通过标记感兴趣组织，以使得裁切操作不会对感兴趣组织生效，保留了感兴趣组织中位于切面之外的有效图像，实现了对体数据内的不同组织有选择性的裁切，使得所生成的图像可以同时展示出切面内部的组织和感兴趣组织位于切面之外的部分，清楚的表达了切面内部的组织与感兴趣组织之间的关系。

Description

图像的裁切方法及裁切系统

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，特别涉及一种图像的裁切方法及裁切系统。

背景技术

在医疗领域中，获取检测对象的医疗数据并根据对应的医疗图像进行医疗诊断是一种应用较为广泛的技术。其中，在观察医疗图像时经常需要去掉一些不关心的部分，此时即需要借助裁切操作隐藏切面之外的图像信息；以及，在对医疗图像的内部进行检查时，也可进一步结合裁切操作显示出位于内部的感兴趣点，以便于可以观察到内部结构。

目前，通过裁切操作将会完全的隐藏掉切面之外的图像信息，而仅能够显示出裁剪框内的组织图像。其中，为了满足一些场景的需要，希望可以在显示出裁剪框内的组织图像的同时，针对感兴趣组织而言可使其不仅能够显示出切面内的部分，还可以显示出位于切面之外相关联的部分，然而这一显示效果的实现仍是领域内的一个技术难点。

发明内容

本发明的目的在于提供一种图像的裁切方法，以解决裁切面之外的感兴趣组织难以显示的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供一种图像的裁切方法，包括：获取原始体数据，所述原始体数据内含有至少一种组织的体数据；对所述至少一种组织中的感兴趣组织进行标记；利用裁切工具对所述原始体数据进行裁切，其中被标记的所述感兴趣组织构成非裁切对象，以使得所述裁切工具仅裁剪除所述感兴趣组织之外的体数据；以及，根据裁切后的体数据生成图像。

可选的，对所述感兴趣组织进行标记的方法包括：提取感兴趣组织的体数据，并对感兴趣组织的体数据所属的各个体素赋予组织标签以进行标记。

可选的，所述裁切工具包括具有至少一个平行于原始体数据外表面的裁切面的裁剪框和/或至少一个斜切面，所述斜切面至少与原始体数据的三个外表面相交。

可选的，根据裁切后的体数据生成图像的方法包括：根据所述裁切工具的位置以及所述感兴趣组织的组织标签确定所述裁切后的体数据的前表面和后表面；以及，基于所述前表面和所述后表面生成渲染图像。

可选的，确定所述裁切后的体数据的前表面和后表面的方法包括：获取每条光线投射至体数据时遇到的裁切后的体数据的第一个交点，并由多条光线所对应的多个第一个交点定义出前表面位置；以及，获取每条光线投射至体数据时遇到的裁切后的体数据的最后一个交点，并由多条光线所对应的多个最后一个交点定义出后表面位置。

可选的，获取每条光线遇到裁切后的体数据的第一个交点的方法包括：获取光线投射至原始体数据时的入射点，并从入射点开始查询体数据内的数据信息，直至遇到感兴趣组织的第一个组织标签并记录该位置的体素坐标，以作为对应光线的第一个交点；以及，在遍历入射点至切面之间的数据信息，而均未遇到感兴趣组织的组织标签时，则将光线与切面相交的交点定义为对应光线的第一个交点；以及，光线投射至原始体数据的入射点所对应的表面为未裁切面，则将所述入射点定义为对应光线的第一个交点。

可选的，将体数据划分为若干个n*m*k的数据块，n、m和k为数据块的边长，数据块的边长以体素为单位；其中，从入射点开始查询体数据内的数据信息直至遇到感兴趣组织的第一个组织标签的方法包括：从入射点开始遍历体数据中的数据块，直至遇到含有感兴趣组织的组织标签的数据块；遍历该数据块中的体素，直至遇到的感兴趣组织的第一个组织标签。

可选的，获取每条光线遇到裁切后的体数据的最后一个交点的方法包括：获取光线投射至原始体数据时的出射点，并从出射点开始查询体数据内的数据信息，直至遇到感兴趣组织的第一个组织标签并记录该位置的体素坐标，以作为对应光线的最后一个交点；以及，在遍历出射点至切面之间的数据信息，而均未遇到感兴趣组织的组织标签时，则将光线与切面相交的交点定义为对应光线的最后一个交点；以及，光线投射至原始体数据的出射点所对应的表面为未裁切面，则将所述出射点定义为对应光线的最后一个交点。

可选的，将所述体数据划分为若干个n*m*k的数据块，n、m和k为数据块的边长，数据块的边长以体素为单位。其中，从出射点开始查询体数据内的数据信息直至遇到感兴趣组织的第一个组织标签的方法包括：从出射点开始遍历体数据中的数据块，直至遇到含有感兴趣组织的组织标签的数据块；遍历该数据块中的体素，直至遇到的感兴趣组织的第一个组织标签。

可选的，基于所述前表面和所述后表面生成渲染图像的方法包括：沿着光线路径，由前表面位置开始遍历位于光线上的体素，将符合条件的体素设置为可见；以及，根据光线路径上可见的体素的颜色信息和透明度信息中的至少一个生成所述渲染图像。

本发明还提供了一种图像的裁切系统，包括：标记模块，用于对体数据内的感兴趣组织赋予组织标签而进行标记，以将所述感兴趣组织定义为非裁切对象；裁切模块，用于裁剪除被标记的感兴趣组织之外的体数据；以及，图像生成模块，用于根据裁切后的体数据生成图像。

可选的，所述图像生成模块包括：表面确定单元，用于根据裁切位置和所述感兴趣组织的组织标签确定出裁切后的体数据的前表面和后表面；以及，渲染单元，用于根据所述前表面和所述后表面执行渲染操作生成渲染图像。

可选的，所述表面确定单元用于获取每条光线与裁切后的体数据的第一个交点和最后一个交点，并由多条光线所对应的多个第一个交点定义出前表面，由多条光线所对应的多个最后一个交点定义出后表面。

可选的，所述图像生成模块还包括显隐性判断单元，所述显隐性判断单元用于在光线路径上由前表面位置开始遍历位于光线上的体素，以判断光线上的体素是否需要被显示，并将显性体素设置为可见；以及，所述渲染单元用于根据光线路径上可见的体素的颜色信息和透明度信息中的至少一个生成所述渲染图像。

在本发明提供的图形的裁切方法中，通过对感兴趣组织进行标记，以使得裁切操作不会对感兴趣组织生效，从而在执行裁切操作时可使感兴趣组织中位于切面之外的数据信息仍被保留，如此即保留了切面之外的有效图像。以及，裁切操作仍对体数据内的除感兴趣组织之外的其他组织进行裁切，从而可裁切出其他组织中位于切面内的数据信息。如此，即实现了对体数据内的不同组织有选择性的裁切，进而使得所生成的图像可以同时展示出切面内部的组织和感兴趣组织位于切面之外的部分，清楚的表达了切面内部的组织与感兴趣组织之间的关系。

附图说明

图1为本发明一实施例中的图像的裁切方法的流程示意图。

图2为一种体数据的示意图。

图3为本发明中的一种裁剪框的示意图。

图4为本发明中的一种裁剪框结合斜切面的示意图。

图5为本发明中确定前表面和后表面时从俯视角度的示意图。

图6为本发明中确定前表面和后表面时从侧视角度的示意图。

图7为本发明中根据光线路径上可见的体素确定出光线颜色的示意图。

图8为本发明一实施例中的图像的裁切系统的示意图。

具体实施方式

本发明的核心构思在于提供了一种图像的裁切方法及其裁切系统，其可以对原始体数据进行选择性裁切，使得裁切操作不会对感兴趣组织生效，实现感兴趣组织其位于切面之外的部分仍能够被显示出。具体可参考图1所示的一实施例中的图像的裁切方法的流程示意图，本发明提供的图像的裁切方法可包括如下步骤。

步骤S100，获取原始体数据，所述原始体数据内含有至少一种组织的体数据。

步骤S200，对所述至少一种组织中的感兴趣组织进行标记。

步骤S300，利用裁切工具对所述原始体数据进行裁切，其中被标记的所述感兴趣组织构成非裁切对象，以使得所述裁切工具仅裁切除所述感兴趣组织之外的体数据。

步骤S400，根据裁切后的体数据生成图像。

以下结合图2-图8和具体实施例对本发明提出的图像的裁切方法及其裁切系统作进一步详细说明，其中图2为一种体数据的示意图；图3为本发明中的一种裁剪框的示意图；图4为本发明中的一种裁剪框结合斜切面的示意图；图5为本发明中确定前表面和后表面时从俯视角度的示意图；图6为本发明中确定前表面和后表面时从侧视角度的示意图；图7为本发明中根据光线路径上可见的体素确定出光线颜色的示意图；图8为本发明一实施例中的图像的裁切系统的示意图。根据下面说明，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。

在步骤S100中，获取原始体数据，所述原始体数据内含有至少一种组织的体数据，并且所述至少一种组织中包含感兴趣组织。其中，所述感兴趣组织作为非裁切对象，后续的裁切操作中不会对所述感兴趣组织生效。在一实施例中，非裁切对象可以是默认设置的，也可以由用户进行设置。

具体的，所述原始体数据可利用扫描设备对检测对象进行扫描后并进行图像重建而生成。即，所述扫描设备采集检测对象的原始体数据，原始体数据包括至少一种组织体的数据信息。其中，所述扫描设备可以但不限于是各种应用于医疗领域中的影像设备，例如，电子计算机断层扫描(Computed Tomography，CT)设备，磁共振扫描(Magnetic Resonance，MR)设备，正电子发射断层扫描(Positron Emission Computed Tomography，PET)设备、超声设备(ultrasonic imaging equipment)、X光机(X-ray)等。

进一步的，体数据(例如参考图2所示)可以由多个维度的若干体素组成，例如可以由三个维度的若干体素组成，以及每一体素有其对应的体素值。

本实施例中，所述原始体数据内的至少一种组织中的组织可以是组成人体或者动物体的组织，例如血管组织、骨头组织或者软组织等；或者，还可以指一种组织内的子组织，例如各支气管、各肺叶、各血管等。以及，所述原始体数据内可含有至少两种组织，所述至少两种组织的组合例如是血管和骨头的组合，或者是血管、骨头与软组织的组合等。

此外，在含有至少两种组织的体数据中，可将其中一种组织定义为感兴趣组织，使得后续的裁切操作不会对被选定的这一种组织生效。或者，在含有三种及以上组织的体数据中，可将其中一种组织或者其中两种组织均定义为感兴趣组织，从而在后续的裁切操作中不会对被选定的一种或两种组织生效。例如，以含有血管和骨头的体数据为例，则可选定血管或骨头为感兴趣组织。

在步骤S200中，对至少一种组织中的感兴趣组织赋予组织标签(Label)以进行标记。具体可对所属感兴趣组织的体素进行标记。

其中，对所述感兴趣组织进行标记的方法可包括：在所述原始体数据中提取感兴趣组织的数据，并对所属感兴趣组织的每一个体素赋予一个组织标签(Label)以进行标记。具体的，可采用全分割算法提取所述感兴趣组织、或者采用半自动的生长算法提取所述感兴趣组织；又或者，可以使用VOI工具手动绘制某几个轴向平面上的组织轮廓以进行多平面重建(multi-planner reformation，MPR)，并自动插值生成组织，并且还可结合橡皮擦工具或裁切工具修改提取的组织。

本实施例中，所述原始体数据内对应有一种或若干种组织，基于此，即可提取原始体数据内的一种或若干种组织的体数据，即，不仅可以提取并标记感兴趣组织的数据，还可对原始体数据内的其他组织的数据也进行提取并标记。本实施例中可对所提取的一种或若干种组织分别进行标记，即，对原始体数据中的至少一种组织均进行标记(例如，均赋予组织标签)，不同的组织赋予不同的组织标签。以含有血管和骨头的体数据为例，则可对血管和骨头分别赋予不同的组织标签以分别进行标记，例如，对血管赋予组织标签0，对骨头赋予组织标签1。此外，所述原始体数据内可能还含有非组织的数据，例如床板等，此时也可对床板赋予标签(例如图2所示的对床板赋予标签2)以进行标记。

进一步的，可将被标记的组织所属的体素的组织标签一一对应的存储于一数据结构mask内，所述数据结构mask和所述原始体数据的大小相同。本实施例中，例如对原始体数据内的至少两种组织均进行标记，此时即可将各个组织所属的每个体素的组织标签均一一对应的存储于所述数据结构mask内。

应当认识到，在具体示例中，可对体数据内的一种组织进行标记，此时可锁定这一被标记的组织的组织标签以确定为感兴趣组织。或者其他示例中，可对原始体数据内的两种或多种组织进行标记，此时即可根据需要而选择性的锁定对应的组织标签，而将被锁定的组织确定为感兴趣组织。例如，对血管赋予组织标签0，对骨头赋予组织标签1，此时可锁定血管的组织标签以确定为感兴趣组织，或者也可锁定骨头的组织标签以确定为感兴趣组织。

步骤S300中，利用裁切工具对所述原始体数据进行裁切，其中被标记的所述感兴趣组织构成非裁切对象，以使得所述裁切工具仅裁切所述感兴趣组织之外的体数据。

具体而言，在执行裁切操作时可锁定感兴趣组织的组织标签，以使得裁切操作不会对感兴趣组织生效，从而使所述感兴趣组织中位于切面之外的数据仍被保留而可以被显示出。以及，裁切操作会对原始体数据内的除感兴趣组织之外的其他组织进行裁切。如此，即实现了对原始体数据内的不同组织有选择性的裁切。

如上所述，在具体示例中所选定的感兴趣组织可以是一种组织、两种组织或多种组织，此时即可锁定感兴趣的一种或多种组织标签，使得被锁定的一种或多种组织的数据不会被裁切。以含有血管和骨头的体数据为例，当选择血管为感兴趣组织时，则锁定血管的组织标签，使得裁切操作不会对血管的数据生效，而仍会对骨头的数据进行裁切限制了骨头的显示范围；反之，当选择骨头为感兴趣组织时，则锁定骨头的组织标签，使得裁切操作不会对骨头的数据生效，而仍会对血管的数据进行裁切而限制血管的显示范围。如此，即可清楚的表达切面内部的组织与感兴趣组织之间的关系。

可选的方案中，可设定裁剪框用作裁切工具以进行裁切操作，此时感兴趣组织的组织标签(Lable)被锁定而构成非裁切对象，使得所述感兴趣组织中位于裁剪框之外的数据仍被保留。

具体示例中，所设定的裁剪框具有至少一个平行于原始体数据外表面的裁切面，具体可根据实际需求而对应调整裁切面的数量和位置。进一步的，还可通过移动各个裁切面的位置，以确定出裁剪框的区域。例如图3所示，在一具体示例中所述裁剪框是由平行于原始体数据外表面的六个平面组成的立方体，以及通过调整裁剪框其平行于XY平面的裁切面，即可调整裁剪框在Z方向的区域范围；调整裁剪框其平行于XZ平面的裁切面，可以调整裁剪框在Y方向的区域范围；调整裁剪框其平行于YZ平面的裁切面，可以调整裁剪框在X方向的区域范围。

可选的方案中，所述裁切工具还可以包括至少一个斜切面。例如图4所示，所述斜切面至少与原始体数据的三个外表面相交，此时可根据需求而调整斜切面的方向和位置等，以使斜切面经过该感兴趣区域。

在一些实施例中，可根据实际需求，而搭配使用裁剪框和斜切面以进行裁切过程，即，由平行于原始体数据外表面的至少一个裁切面和斜切面组合形成裁切工具。例如图4所示，所述裁剪框是在平行于原始体数据外表面的六个裁切面的基础上结合斜切面而组成的多面体。其他方案中，所述裁剪框还可以是在平行于原始体数据外表面的六个裁切面的基础上结合两个或多个斜切面组成。即，裁剪框的各个切面(包括裁切面和斜切面)可以在方向和数量上任意扩展。

本实施例中，在执行裁切操作之后还包括：存储每个切面的平面方程，以用于实现渲染过程。

在步骤S400中，根据裁切后的体数据生成图像。其中，生成图像的方法可包括：确定所述裁切后的体数据的前表面和后表面，并基于所述前表面和所述后表面生成渲染图像。所述裁切后的体数据的前表面和后表面与所述裁切工具的位置和所述感兴趣组织的组织标签有关。

具体示例中，可将预定朝向的表面定义为前表面，将背离预定朝向的表面定义为后表面。以图4为例，则可将朝向斜切面的表面定义为前表面，背离斜切面的表面定义为后表面。也可以将面对观察方向(视线方向)的表面定义为前表面，背离观察方向(视线方向)的表面为后表面。

进一步的，结合图5和图6所示，确定所述裁切后的体数据的前表面和后表面的方法可包括：根据裁切工具的位置和感兴趣组织的组织标签确定第一个交点和最后一个交点，例如，获取每条光线投射至体数据时遇到的裁切后的体数据的第一个交点P1，并由多条光线所对应的多个第一个交点P1定义出前表面位置S1；获取每条光线投射至体数据时遇到的裁切后的体数据的最后一个交点P2，并由多条光线所对应的多个最后一个交点P2定义出后表面位置S2。

需要说明的是，图5例如是对体数据由下至上的俯视图的结构，图6例如是体数据的侧面示意图，其X方向和Y方向所构成的平面例如平行于水平面，其Z方向则对应于竖直方向。以及，图5和图6中以椭圆形部分示例性的表示为感兴趣组织，图中所示的椭圆形的感兴趣组织仅是为了方便理解而示例表示。

继续参考图5和图6所示，获取每条光线遇到裁切后的体数据的第一个交点P1的方法包括：获取每条光线投射至原始体数据Volume时的入射点Pin，从入射点Pin开始查询体数据内的数据信息，直至遇到感兴趣组织的第一个组织标签label(图5和图6中以椭圆形部分示例性的表示为感兴趣组织)并记录该位置的体素坐标，以作为像素点所对应的体素的起始位置而得到第一个交点(例如，图5和图6中所示的落在感兴趣组织上的第一个交点P11)；以及，在遍历入射点Pin至光线与切面的交点之间的数据信息，而均未遇到感兴趣组织的组织标签label时，即可将光线与切面(例如，斜切面clip)相交的交点定义为第一个交点(例如，图5和图6中所示的落在切面上的第一个交点P12)。如此，即可基于多条光线的多个第一个交点而定义出裁切后的体数据的前表面位置S1。

此外，还需要说明的是，图5和图6中是以前表面对应于裁切后的切面为例进行说明，所述切面为裁切工具的裁切面，其代表了裁切工具的位置。然而在具体示例中，前表面还可能是原始体数据在进行裁切时未被裁切的表面。此时，光线投射至原始体数据Volume时的入射点Pin所对应的表面为未裁切面，则可将所述入射点Pin定义为对应光线的第一个交点。

以及，获取每条光线遇到裁切后的体数据的最后一个交点P2的方法包括：获取每条光线投射至原始体数据Volume时的出射点Pout，从出射点Pout开始查询体数据内的数据信息，直至遇到感兴趣组织的第一个组织标签label并记录该位置的体素坐标，以作为像素点所对应的体素的终止位置而得到最后一个交点(例如，图6中所示的落在感兴趣组织上的最后一个交点P21)；以及，在遍历出射点Pout至光线与切面的交点之间的数据信息，而均未遇到感兴趣组织的组织标签label时，即可将光线与切面相交的交点定义为最后一个交点(例如，图5和图6中所示的落在切面上的最后一个交点P22)。如此，即可基于多条光线的多个最后一个交点而定义出裁切后的体数据的后表面位置S2。

此外，还需要说明的是，图5和图6中是以后表面对应于裁切后的切面为例进行说明，所述切面为裁切工具的裁切面，其代表了裁切工具的位置。然而在具体示例中，后表面还可能是原始体数据在进行裁切时未被裁切的表面。此时，光线投射至原始体数据Volume时的出射点Pout所对应的表面为未裁切面，则可将所述入射点Pout定义为对应光线的最后一个交点。

进一步的方案中，还可将所述原始体数据划分为若干个n*m*k的数据块，n、m和k为数据块的边长，数据块的边长以体素为单位，其中n、m和k的取值可以相同也可以不同，例如划分出的数据块其各个边长均对应相同数量的体素。基于此，则从入射点Pin开始查询数据信息时，将遍历体数据中的数据块直至遇到含有感兴趣组织的组织标签label的数据块，并记录该数据块，接着遍历该数据块中的体素，并在遇到的感兴趣组织的第一个组织标签label处停下，进而得到对应光线与裁切后的体数据的第一个交点P1。同样的，从出射点Pout开始查询数据信息时，将依次识别体数据中的数据块直至遇到含有感兴趣组织的组织标签label的数据块，并记录该数据块，接着遍历该数据块中的体素，并在遇到的感兴趣组织的第一个组织标签label处停下，进而得到对应光线与裁切后的体数据的最后一个交点P2。

本实施例中，通过将体数据划分为多个数据块，从而可以以数据块为单位进行识别查询，提高对体数据内的组织标签的识别效率，并可有效降低数据的处理量。

在确定出裁切后的体数据的前表面和后表面后，即可执行渲染操作以生成渲染图像，具体可基于光线投射算法或光线追踪算法执行渲染操作。例如参考图7所示，执行渲染的方法包括：沿着光线路径，由前表面位置开始遍历位于光线上的体素，以将符合条件的体素设置为可见；以及，根据光线路径上可见的体素的颜色信息和透明度信息中的至少一个计算出光线的颜色，最终得到同时显示有切面内部组织和感兴趣组织的渲染图像。其中，设置为可见的符合条件的体素具体可以是：位于切面内或属于感兴趣组织的体素、且该体素所属的组织需要被显示时，即可定义该体素为可见的符合条件的体素。

可选的方案中，可逐个体素判断是否为需要被显示的组织，以决定该体素的显隐性，进而将显性体素设置为可见。通过逐个体素判断，可保证每条光线在渲染时不会掺杂不需要显示的体素颜色，可有效保障图像渲染结果的正确性。其他可选的方案中，将所述原始体数据划分为若干个数据块，进而在判断体素的显隐性时，即可从前表面位置开始遍历光线路径上的数据块，以逐个数据块判断其显隐性，并针对含有显性体素的数据块再逐个体素判断其显隐性。

在确定出可见的体素后，即可根据光线路径上的可见的体素计算出该光线的颜色，具体可包括：沿着光线路径，采样光线路径上可见的体素的颜色信息和透明度信息，对可见的体素的颜色信息和透明度信息进行累计叠加，以计算出对应的像素pixel的颜色，进而生成渲染图像的颜色。

可选的方案中，在执行裁切操作之后还包括：对裁切后的图像数据执行旋转等交互操作，并在每次执行旋转等交互操作之后执行步骤S400中以刷新每一帧图像。

本实施例中还提供了一种图像的裁切系统，具体可参考图8所述，所述裁切系统包括：标记模块、裁切模块和图像生成模块。

其中，所述标记模块用于对体数据内的感兴趣组织赋予组织标签而进行标记，以将所述感兴趣组织定义为非裁切对象。

以及，所述裁切模块用于裁切除被标记的感兴趣组织之外的体数据。具体示例中，所述裁切模块可设定裁剪框和/或斜切面以对体数据进行裁切操作，并锁定感兴趣组织的组织标签，以使得裁切操作不对所述感兴趣组织生效，而仅对除感兴趣组织之外的体数据进行裁切。

进一步的，所述图像生成模块用于根据裁切后的体数据生成图像，即，所述图像生成模块所生成的图像可以展示出切面内部的组织图像和位于切面之外的相关联的感兴趣组织的图像，清晰的表达出了切面内部的组织和感兴趣组织之间的关系。

更进一步的，所述图像生成模块包括表面确定单元，所述表面确定单元用于根据裁切位置和所述感兴趣组织的组织标签确定出裁切后的体数据的前表面和后表面。本实施例中，所述表面确定单元包括交点获取子单元和表面获取子单元，所述交点获取子单元用于获取每条光线与裁切后的体数据的第一个交点P1和最后一个交点P2，所述表面获取子单元用于根据多条光线所对应的多个第一个交点确定出前表面，以及根据多条光线所对应的多个最后一个交点确定出后表面。

其中，所述交点获取子单元其获取每条光线与裁切后的体数据的第一个交点的P1具体包括：获取光线投射至原始体数据Volume时的入射点Pin，从入射点Pin开始查询体数据内的数据信息，直至遇到感兴趣组织的第一个组织标签label以得到对应光线的第一个交点；以及，在遍历入射点Pin至光线与切面的交点之间的数据信息，而均未遇到感兴趣组织的组织标签label时，即可将光线与切面(例如，斜切面clip)相交的交点定义为对应光线的第一个交点。如此，所述表面获取子单元即可基于多条光线的多个第一个交点而定义出裁切后的体数据的前表面。

同样的，所述交点获取子单元其获取每条光线与裁切后的体数据的最后一个交点的P2具体包括：获取光线投射至原始体数据Volume时的出射点Pout，从出射点Pout开始查询体数据内的数据信息，直至遇到感兴趣组织的第一个组织标签label以得到对应光线的最后一个交点P2；以及，在遍历出射点Pout至光线与切面的交点之间的数据信息，而均未遇到感兴趣组织的组织标签label时，即可将光线与切面相交的交点定义为对应光线的最后一个交点P2。如此，所述表面获取子单元即可基于多条光线的多个最后一个交点而定义出裁切后的体数据的后表面。

继续参考图8所示，所述图像生成模块还包括显隐性判断单元，所述显隐性判断单元用于在光线路径上由前表面位置开始遍历位于光线上的体素，以判断光线上的体素是否需要被显示，并将显性体素设置为可见。进一步的，所述显隐性判断单元具体可用于判断位于切面内且所属的组织的体素是否需要被显示，以及判断属于感兴趣组织的体素是否需要被显示，并将显性体素设置为可见。以及，所述渲染单元具体可根据光线路径上可见的体素的颜色信息和透明度信息中的至少一个计算出光线的颜色，进而生成渲染图像。

可选的方案中，所述图像的裁切系统还包括交互模块，用于实现对裁切后的图像数据执行旋转等交互操作。本实施例中，在每次执行旋转等交互操作之后还继续利用图像生成模块刷新每一帧图像。

综上所述，本实施例提供的图像的裁切方法中，通过对感兴趣组织的组织标签进行标记，以使得裁切操作不会对感兴趣组织生效，从而在执行裁切操作时可使感兴趣组织中位于切面之外的数据信息仍被保留，如此即保留了切面之外的有效图像。以及，裁切操作仍对体数据内的除感兴趣组织之外的其他组织进行裁切，如此，即实现了对体数据内的不同组织有选择性的裁切，进而使得所生成的图像可以在展现出切面内部的组织图像和位于切面之外的相关联的感兴趣组织的图像，清楚的表达了切面内部的组织与感兴趣组织之间的关系。

需要说明的是，虽然本发明已以较佳实施例披露如上，然而上述实施例并非用以限定本发明。对于任何熟悉本领域的技术人员而言，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案作出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围。

还应当理解的是，除非特别说明或者指出，否则说明书中的术语“第一”、“第二”、“第三”等描述仅仅用于区分说明书中的各个组件、元素、步骤等，而不是用于表示各个组件、元素、步骤之间的逻辑关系或者顺序关系等。此外还应该认识到，此处的以及所附权利要求中使用的单数形式“一个”和“一种”包括复数基准，除非上下文明确表示相反意思。例如，对“一个步骤”或“一个装置”的引述意味着对一个或多个步骤或装置的引述，并且可能包括次级步骤以及次级装置。应该以最广义的含义来理解使用的所有连词。以及，词语“或”应该被理解为具有逻辑“或”的定义，而不是逻辑“异或”的定义，除非上下文明确表示相反意思。此外，本发明实施例中的方法和/或设备的实现可包括手动、自动或组合地执行所选任务。

Claims (14)

1.一种图像的裁切方法，其特征在于，包括：

获取原始体数据，所述原始体数据内含有至少一种组织的体数据；

对所述至少一种组织中的感兴趣组织进行标记；

利用裁切工具对所述原始体数据进行裁切，其中被标记的所述感兴趣组织构成非裁切对象，以使得所述裁切工具仅裁切除所述感兴趣组织之外的体数据；以及，

根据裁切后的体数据生成图像。

2.如权利要求1所述的图像的裁切方法，其特征在于，对所述感兴趣组织进行标记的方法包括：

提取感兴趣组织的体数据，并对感兴趣组织的体数据所属的各个体素赋予组织标签以进行标记。

3.如权利要求1所述的图像的裁切方法，其特征在于，所述裁切工具包括具有至少一个平行于原始体数据外表面的裁切面的裁剪框和/或至少一个斜切面，所述斜切面至少与原始体数据的三个外表面相交。

4.如权利要求1所述的图像的裁切方法，其特征在于，根据裁切后的体数据生成图像的方法包括：

根据所述裁切工具的位置以及所述感兴趣组织的组织标签确定所述裁切后的体数据的前表面和后表面；以及，

基于所述前表面和所述后表面生成渲染图像。

5.如权利要求4所述的图像的裁切方法，其特征在于，确定所述裁切后的体数据的前表面和后表面的方法包括：

获取每条光线投射至体数据时遇到的裁切后的体数据的第一个交点，并由多条光线所对应的多个第一个交点定义出前表面位置；

获取每条光线投射至体数据时遇到的裁切后的体数据的最后一个交点，并由多条光线所对应的多个最后一个交点定义出后表面位置。

6.如权利要求5所述的图像的裁切方法，其特征在于，获取每条光线遇到裁切后的体数据的第一个交点的方法包括：

获取光线投射至原始体数据时的入射点，并从入射点开始查询体数据内的数据信息，直至遇到感兴趣组织的第一个组织标签并记录该位置的体素坐标，以作为对应光线的第一个交点；

在遍历入射点至切面之间的数据信息，而均未遇到感兴趣组织的组织标签时，则将光线与切面相交的交点定义为对应光线的第一个交点；以及，

光线投射至原始体数据的入射点所对应的表面为未裁切面，则将所述入射点定义为对应光线的第一个交点。

7.如权利要求6所述的图像的裁切方法，其特征在于，将原始体数据划分为若干个n*m*k的数据块，n、m和k为数据块的边长，数据块的边长以体素为单位；其中，

从入射点开始查询体数据内的数据信息直至遇到感兴趣组织的第一个组织标签的方法包括：从入射点开始遍历体数据中的数据块，直至遇到含有感兴趣组织的组织标签的数据块；遍历该数据块中的体素，直至遇到感兴趣组织的第一个组织标签。

8.如权利要求5所述的图像的裁切方法，其特征在于，获取每条光线遇到裁切后的体数据的最后一个交点的方法包括：

获取光线投射至原始体数据时的出射点，并从出射点开始查询体数据内的数据信息，直至遇到感兴趣组织的第一个组织标签并记录该位置的体素坐标，以作为对应光线的最后一个交点，

在遍历出射点至切面之间的数据信息，而均未遇到感兴趣组织的组织标签时，则将光线与切面相交的交点定义为对应光线的最后一个交点；以及，

光线投射至原始体数据的出射点所对应的表面为未裁切面，则将所述出射点定义为对应光线的最后一个交点。

9.如权利要求8所述的图像的裁切方法，其特征在于，将原始体数据划分为若干个n*m*k的数据块，n、m和k为数据块的边长，数据块的边长以体素为单位；其中，

从出射点开始查询体数据内的数据信息直至遇到感兴趣组织的第一个组织标签的方法包括：从出射点开始遍历体数据中的数据块，直至遇到含有感兴趣组织的组织标签的数据块；遍历该数据块中的体素，直至遇到感兴趣组织的第一个组织标签。

10.如权利要求4所述的图像的裁切方法，其特征在于，基于所述前表面和所述后表面生成渲染图像的方法包括：

沿着光线路径，由前表面位置开始遍历位于光线上的体素，将符合条件的体素设置为可见；以及，

根据光线路径上可见的体素的颜色信息和透明度信息中的至少一个生成所述渲染图像。

11.一种图像的裁切系统，其特征在于，包括：

标记模块，用于对体数据内的感兴趣组织进行标记，以将所述感兴趣组织定义为非裁切对象；

裁切模块，用于裁切除被标记的感兴趣组织之外的体数据；以及，

图像生成模块，用于根据裁切后的体数据生成图像。

12.如权利要求11所述的图像的裁切系统，其特征在于，所述图像生成模块包括：

表面确定单元，用于根据裁切位置和所述感兴趣组织的组织标签确定出裁切后的体数据的前表面和后表面；以及，

渲染单元，用于根据所述前表面和所述后表面执行渲染操作生成渲染图像。

13.如权利要求12所述的图像的裁切系统，其特征在于，所述表面确定单元用于获取每条光线与裁切后的体数据的第一个交点和最后一个交点，并由多条光线所对应的多个第一个交点定义出前表面，由多条光线所对应的多个最后一个交点定义出后表面。

14.如权利要求12所述的图像的裁切系统，其特征在于，所述图像生成模块还包括显隐性判断单元，所述显隐性判断单元用于在光线路径上由前表面位置开始遍历位于光线上的体素，以判断光线上的体素是否需要被显示，并将显性体素设置为可见；

以及，所述渲染单元用于根据光线路径上可见的体素的颜色信息和透明度信息中的至少一个生成所述渲染图像。

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