CN1930587B

CN1930587B - 图像可视化

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Publication number: CN1930587B
Application number: CN2005800082176A
Authority: CN
Inventors: G·基菲尔; H·勒曼; J·韦泽; M·布施
Original assignee: Koninklijke Philips Electronics NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 2004-03-15
Filing date: 2005-03-07
Publication date: 2011-05-25
Anticipated expiration: 2025-03-07
Also published as: US7817829B2; EP1728216B1; WO2005091226A1; EP1728216A1; JP2007529809A; CN1930587A; US20070183649A1

Abstract

各种医疗成像模式日益产生更多并且非常大的三维数据集。根据本发明的一个示范性实施例，在图像内利用改变的采样率对感兴趣对象的三维数据集进行交互式可视化。有利地，在渲染期间可以由用户交互式地移动一个焦点区域，其中，通过其相对于该焦点区域的相对位置来限定该图像的特定部分的采样率。有利地，这样能够提高总体渲染性能。

Description

图像可视化

本发明涉及数字成像领域内的三维数据集可视化领域，尤其是医疗数字成像领域。特别地，本发明涉及对感兴趣对象的三维数据集进行交互式可视化的方法以及用于对感兴趣对象的三维数据集执行交互式可视化的数据处理设备、扫描器系统和计算机程序。

大多数医疗成像模式日益生成越来越多的三维数据集，从而需要快速且高质量的渲染方法。

体积渲染是一种用于通过计算半透明体积的2D投影而对三个空间维度的被采样函数进行可视化的技术。体积渲染将体积数据集投影到二维(2D)图像平面或帧缓冲器中。体积渲染可用于从不同学科的角度观察和分析三维(3D)图像，比如生物医学、地球物理学、计算流体动力学、有限要素模型和计算机化学。体积渲染在3D制图中也非常有用，比如虚拟现实(VR)、计算机辅助设计(CAD)、计算机游戏、计算机图形学和特殊效果等等。然而，各种应用可能采用不同的术语，比如3D数据集、3D图像、体积图像和2D图像层叠等等。

由于图像尺寸日益增加(例如在医疗领域中)，在高显示质量下的交互式渲染速度仍然是一项艰巨的任务，即使在计算机的计算性能日益提高的情况下仍是如此。

由于日益增长的所采集数据量(例如在计算机断层摄影(CT)和磁共振(MR)应用中)，在没有质量下降的情况下对医疗数据集进行体积渲染是一项艰巨的任务。需要交互性以使临床医生能够在数据集内进行导航，从而获得最佳的视场。此外，最终得出的图像序列向观察者提供他无法从静止图像感知到的附加的三维信息。

为了进行快速导航，医疗工作站通常提供“预览”模式，在该模式中降低图像分辨率以在交互期间进行交互式更新。当用户的交互停止时，以完全质量对图像进行重新渲染，这会耗费一些时间(典型地约为几秒)。在现有技术的工作站中，通过以较低分辨率进行均匀图像渲染来实施预览模式。该方法没有考虑到图像的一些部分对于观察者而言比其它部分更重要。通常，对于观察某个感兴趣对象而言，质量可能会太低，因为小的细节可能出现模糊或失真，从而临床医生不得不停止其交互。因此，例如不可能观察运动中的感兴趣对象。另一方面，对于整个图像的高分辨率观察模式或者完全扫描模式需要太多的计算时间，从而在用户交互期间无法提供快速可视化。

本发明的一个目的是提供对三维数据集的改进的可视化。

根据本发明的一个示范性实施例，上述目的可以通过一种对感兴趣对象的三维数据集进行交互式可视化的方法来解决，其中该方法允许进行交互式输入并且包括从交互式输入中采集渲染信息以及在交互式输入期间改变渲染方法用以渲染图像中的不同区域的步骤。渲染方法的所述改变导致非均匀的图像质量，其中基于该三维数据集确定该图像。

有利地，根据本发明的该示范性实施例，可以采用不同的渲染方法对图像内的不同区域进行渲染，从而导致不同区域的不同外观、质量或分辨率。因此，在用户交互期间，例如可以用第一渲染方法对由用户交互指示的高度感兴趣区域进行渲染，从而在所述高度感兴趣区域内获得高图像质量，同时可以用第二渲染方法对较不感兴趣的区域进行渲染，从而在这些较不感兴趣的区域内获得较低图像质量。高度感兴趣区域例如也可以由用户交互停止来指示。例如，当用户通过驱动鼠标轮在数据集中滚动并且停在某个区域时，则可以假定用户对该区域感兴趣，从而那里是高度感兴趣区域。

根据本发明的一个示范性实施例，如果存在交互式输入，则在预扫描模式中用改变的渲染方法对图像进行渲染。另一方面，如果没有交互式输入，则在完全扫描模式中用恒定的渲染方法对图像进行重新渲染，从而得到整个图像的最高质量或分辨率。

有利地，根据本发明的该示范性实施例，仅在交互式输入期间进行渲染方法的改变(例如采样率改变)。如果没有交互式输入，该方法切换到完全扫描模式，并且用完全渲染对图像进行渲染。这样可以提供对三维数据集内部的感兴趣对象的快速可视化。

根据本发明的另一个示范性实施例，渲染方法的改变包括在交互式输入期间改变图像内的采样率。采样率的改变导致非均匀的图像分辨率。

有利地，根据本发明的该示范性实施例，可以以不同的采样率对图像内的不同区域进行采样，从而对于不同区域得到不同分辨率。因此，在用户交互期间，可以以高采样率对由用户交互指示的高度感兴趣区域进行采样，并且可以以较低采样率对较不感兴趣的区域进行采样。高度感兴趣区域例如也可以由用户交互停止来指示。例如，当用户通过驱动鼠标轮在数据集内滚动并且停在某个区域时，则可以假定用户对该区域感兴趣，从而那里是高度感兴趣区域。

根据本发明的另一个示范性实施例，基于在渲染期间采集的信息进行所述渲染方法改变，并且该信息包括关于交互式输入的信息。

有利地，这样能够交互式地改变特定图像区域的渲染方法(比如采样率)，从而对于该特定区域得到高分辨率。另一方面，可以交互式地降低另一区域的渲染方法的分辨率或质量，从而对于该另一区域得到较低分辨率，这样可以提高渲染速度。

根据本发明的另一个示范性实施例，所述采样率包括第一采样率和第二采样率，其中焦点区域定义图像中的第一区域。以第一采样率对第一区域进行采样。此外，以第二采样率对图像中的第二区域进行采样，并且可以基于在渲染期间采集的信息由用户(或者自动地)使该焦点区域的相对位置相对于图像移动。

有利地，根据本发明的该示范性实施例，用户可以交互地使焦点区域从图像中的一点移位到图像中的另一点，这会导致图像中的该另一点的更高质量或分辨率。有利地，根据本发明的该示范性实施例的一个方面，可以基于在渲染期间采集的信息自动执行焦点区域的移位，所述信息例如是关于图像内容或连续帧之间的运动的信息。

根据本发明的另一个示范性实施例，所述信息包括从包括数据集复杂度估计、硬件资源不可用性和用户所要求的更新速度的组中选择的信息。

有利地，根据本发明的该示范性实施例，数据集复杂度的增加可能导致焦点区域内的渲染方法质量(比如采样率)的增加，从而可以提供焦点区域内的高分辨率或质量以供详细检查。此外，根据本发明的该示范性实施例，用户所要求的更新速度的增加可能导致图像中的渲染方法总体质量(比如采样率)的下降。这例如可以通过减小图像内的高质量区域的大小以及增大低质量区域的大小来实现。

根据本发明的另一个示范性实施例，所述渲染包括射线投射(raycasting)，其可能涉及对深度值和光反射角度的计算或确定。根据本发明的一个方面，采样率的改变是沿者应用于射线投射中的射线进行的。

根据本发明的这些示范性实施例，可以利用射线投射来生成具有沿射线改变的分辨率的图像。

根据本发明的另一个示范性实施例，提供一种数据处理设备，其包括：用于存储感兴趣对象的三维数据集的存储器和用于对该三维数据集进行交互式可视化的数据处理器，其中所述交互式可视化允许交互式输入，并且其中该数据处理器适于进行以下操作：加载该三维数据集；从交互式输入中采集渲染信息；在交互式输入期间，基于所采集的渲染信息改变渲染方法用以渲染图像中的不同区域。渲染方法的改变导致图像的非均匀质量，并且该图像是基于该三维数据集确定的。

有利地，这样允许对三维数据集内的感兴趣对象进行快速可视化。

本发明还涉及一种扫描器系统，其包括用于存储感兴趣对象的三维数据集的存储器和用于对该三维数据集进行交互式可视化的数据处理器，其中所述交互式可视化允许交互式输入；从交互式输入中采集渲染信息；在所述交互式输入期间改变渲染方法用以渲染图像中的不同区域。根据本发明的一个方面，该扫描器系统是CT扫描器系统和MR扫描器系统的其中之一。根据本发明的所述扫描器系统在权利要求11中阐述。

有利地，这样能够对于由CT扫描器系统或MR扫描器系统采集的三维数据集中的感兴趣对象获得改进的渲染性能。

本发明还涉及一种计算机程序产品，其可以例如在处理器(比如图像处理器)上执行。这种计算机程序可以是例如CT扫描器系统或MR扫描器系统的一部分。根据本发明的一个示范性实施例，这些计算机程序在权利要求14中阐述。这些计算机程序可以优选地被加载到数据处理器的工作存储器内。从而，所述数据处理器被配置成实现本发明的方法的示范性实施例。所述计算机程序可以被存储在计算机可读介质上，比如CD-ROM。这些计算机程序也可以存在于网络上(比如万维网)，并且可以从这些网络上下载到数据处理器的工作存储器中。根据本发明的该示范性实施例的计算机程序可以以任何适当的语言写成(例如C++)。

作为本发明的示范性实施例的要点，可以看出，通过在交互式输入期间改变图像内的渲染方法对感兴趣对象的三维数据集进行交互式可视化。根据本发明的一个示范性实施例，用高采样率对图像的第一区域进行采样，并且用较低采样率对图像的第二区域进行采样，其中，第一区域的位置可以由用户例如通过适当的用户交互或者停止用户交互来交互式地移动。有利地，这样对于用户特别感兴趣的图像区域可以获得完全分辨率，而对于用户不特别感兴趣的图像区域则可以以低速率进行渲染，从而得到低分辨率。这样可以导致在降低计算成本的同时对于用户感兴趣的图像部分仍然提供足够高的图像质量。

本发明的这些和其它方面将会从此后描述的实施例变得更为明显，并且将参照此后描述的实施例对本发明进行阐述。

下面将参照附图对本发明的示范性实施例进行描述：

图1示出根据本发明的计算机断层摄影(CT)扫描器的一个实施例的简化图示。

图2示出根据本发明的磁共振(MR)扫描器的一个实施例的简化图示。

图3示出以最大速率渲染的完全质量图像(左)，以均匀次采样率渲染的图像(中)，以及根据本发明的一个示范性实施例的以改变的速率渲染的图像的聚焦预览(右)。

图4示出根据本发明的对感兴趣对象的三维数据集进行交互式可视化的方法的一个示范性实施例的流程图。

图5示出用于执行根据本发明的方法的一个示范性实施例的根据本发明的图像处理设备的本发明示范性实施例。

图1示出根据本发明的CT(计算机断层摄影)扫描器系统的本发明示范性实施例。参照该示范性实施例，本发明将被描述为用于医疗成像。然而，应当注意到，本发明并不限于医疗成像领域中的应用，而是还可用于如行李件中的行李检查以检测如炸药一类的有害物质的应用中或者其它工业应用(比如材料测试)。

图1中所示的扫描器是锥形束CT扫描器。图1中所示的CT扫描器包括围绕旋转轴2旋转的台架1。该台架通过电动机3驱动。附图标记4指示辐射源(比如X射线源)，其根据本发明的一个方面发射多色辐射束。

附图标记5指示孔径系统，其使从辐射源发射的辐射束形成锥形辐射束6。

锥形束6被导向成穿透设置在台架1的中心(即CT扫描器系统的检查区域内)的感兴趣对象7，并且撞击到检测器8上。正如可从图1看出的那样，检测器8被设置在台架1上的与辐射源4相对的位置处，从而检测器8的表面由锥形束6覆盖。图1中所示的检测器8包括多个检测器元件。

在对感兴趣对象7的扫描期间，辐射源4、孔径系统5和检测器8沿着台架1在箭头16指示的方向上旋转。为了使带有辐射源4、孔径系统5和检测器8的台架1旋转，电动机3连接到电动机控制单元17，电动机控制单17连接到计算单元18。

在图1中，感兴趣对象被放置在传送带19上。在对感兴趣对象7的扫描期间，当台架1围绕患者7旋转时，传送带19使感兴趣对象7沿着平行于台架1的旋转轴2的方向位移。由此，沿着螺旋扫描路径对感兴趣对象7进行扫描。传送带19也可以在扫描期间停止。代替设置传送带19，例如在对象是患者的医疗应用中可以采用可移动床。然而应当注意的是，在所描述的所有情况中，还可以进行圆形扫描，此时在平行于旋转轴2的方向上没有位移，而是仅有台架1围绕旋转轴2的旋转。

检测器8连接到计算机单元18。计算单元18接收检测结果(即来自检测器8的各检测器元件的读数)，并且基于这些读数确定扫描结果。检测器8的各检测器元件可以适于测量由感兴趣对象对锥形束6产生的衰减。此外，计算单元18与电动机控制单元17通信，以使台架1的运动与电动机3和20相协调，或者与传送带19相协调。

计算单元18可以适于根据检测器8的读数重建图像。由计算单元18生成的图像可以通过接口22被输出到显示器(图1中未示出)。

可以用集成到数据处理设备中的数据处理器来实现所述计算单元(该数据处理设备包括用于存储感兴趣对象的三维数据集的存储器)，该计算单元还可以适于对该三维数据集进行交互式可视化，其中该交互式可视化允许例如由用户进行交互式输入。根据本发明一个方面的数据处理器可以适于加载所述三维数据集并且适于在交互式输入期间改变投影图像中的采样率。采样率的改变导致投影图像的非均匀分辨率，这意味着生成投影图像的一个或多个高分辨率区域，并且生成一个或多个低分辨率区域。应当理解，所述投影图像是基于所述三维数据集采集的。

此外，所述数据处理器可以适于对三维数据集进行交互式可视化，其中，如果存在交互式输入，则在预扫描模式中以改变的采样率对该三维数据集进行渲染；另一方面，如果没有交互式输入，则在完全扫描模式中以完全采样率对该三维数据集进行重新渲染，从而得出整个投影图像的最大分辨率。在此，基于在渲染期间采集的信息进行所述采样率改变，其中该信息包括关于所述交互式输入的信息。

此外，正如可以从图1看出的那样，计算单元18可连接到扬声器21，以便例如自动输出报警。

图2示出根据本发明的MR扫描器系统的一个实施例的简化图示。MR扫描器系统包括线圈210，该线圈210沿着轴218设置并且围绕检查空间217，待检查的患者215位于检查空间217内。有利地，该患者躺在可移动床或者传送带216上，该可移动床或者传送带被放置在检查空间217的下部。围绕该检查空间217的线圈系统210包括HF线圈219、包含内部线圈的梯度线圈213和有源屏蔽线圈或屏蔽212的有源屏蔽安排、以及低温恒温器211，在磁场产生期间，这些线圈被设置在该低温恒温器内以便被冷却。梯度线圈213、212的安排可以被连接到梯度放大器220。

此外，根据如图1所示CT扫描器系统，该MR扫描器系统可以包括具有相应的电动机的电动机控制单元(例如用于移动传送带216)以及计算单元(图2中未示出)。在DE 10202986A1中对这种MR扫描器系统进行了描述，该申请的内容被引入在此以作为参考。

图3示出400个像素的完全质量图像31的一个实例，以及由相同数据集得出但是以比图像31更低的采样率进行采样的均匀次采样图像32。在预览模式中以较低分辨率对图像32进行均匀渲染是一种应用于工作站中以便提供快速图像可视化的技术。遗憾的是，该方法没有考虑到图像的某些部分对于观察者而言比其它部分更重要。正如可以从图像32看出的那样，图像中心处的质量太低，以至于无法观察到该图像中所描绘的示意性的面部正在微笑。因此，为了得到图像中心的更详细的视图，用户必须例如停止他的交互，并且切换至如图31中所示的完全质量图像模式。

图像33示出104个像素的非均匀次采样图像(图像32包括100个像素)。以完全分辨率对图像33的中心进行渲染，并且分辨率向着图像边界减小。根据本发明的一个示范性实施例，焦点区域可以固定在图像中心或者是可变的(例如可以由用户移动)。在这两种情况下，用户都可以以非常直观的方式将他感兴趣的对象移进焦点区域内，然后以完全质量对其进行交互式观察。

因此，本发明通过降低采样率(从而降低用户对其不太感兴趣的区域的图像质量)将交互速度(所保证的响应时间)与最佳图像质量相结合。在相同的计算复杂度下，所感知到的图像质量比图像32中所示的传统欠采样更好。

根据本发明的一个示范性实施例，用户可以以简单且直观的方式将“感兴趣”的区域移入焦点区域(或者反之亦然)。这样，可以实现在交互性帧速率下的完全质量可视化，这是传统的次采样所无法实现的。

下面描述本发明的一个示范性实施方式。x乘以y个像素的输出图像被划分成三个区域：内部区域或第一区域，外围区域或第二区域，以及外部区域或第三区域。

内部区域覆盖大约1/3x·1/3y个像素的中心矩形，并且将以完全分辨率对其进行渲染。

外围区域或第二区域覆盖大约2/3x·2/3y个像素的中心矩形的除去该内部区域之外的区域。将在两个方向上以半分辨率对其进行渲染，从而对于每四个像素得到一个样本。

外部区域覆盖图像的剩余部分，并且将以四分之一分辨率对其进行渲染，从而与完全质量渲染相比，对于每单位面积得到1/16的样本。

应当注意到，虽然本发明的该实施例采用以三个不同采样率进行渲染的三个区域，但是上述方法也可用于以两个采样率进行渲染的两个不同区域，或者用于将以不同采样率进行渲染的任何其它数目的不同图像区域。

在上述的三个不同采样率的情形中，要对其进行准确计算的像素值的总数大约为：

1/3x·1/3y+1/4(2/3x·2/3y-1/3x·1/3y)+1/16(xy-2/3x·2/3y)＝11/48xy

其比对应于均匀半分辨率采样的1/4xy稍少，因此产生这种预览的计算复杂度也是类似的。然而，中心部分是以完全质量渲染的，并且通过常用的导航工具，用户可以将最感兴趣的部分移入视见区的中心。这样，用户可以观察以完全分辨率生动显示的该部分，同时仍然对周围区域有印象，所述周围区域是以降低的质量渲染的。

如上所述的内部、外围和外部区域的大小和次采样率以及不同区域的总数可以改变。

可以基于以下因素动态地改变所述参数：

a)数据集的复杂度；

b)硬件资源的不可用性；以及

c)交互类型。例如在快速交互期间，可以减小“高质量”区域，以便实现更快的图像更新，而在慢交互期间，增大一个或多个“高质量”区域的大小，以便提高总体图像质量。

此外，焦点区域可以不固定在图像中心，而是可以如下进行设置：

a)由用户设置；或者

b)基于图像内容自动设置，从而例如将焦点区域移动到需要高分辨率的小结构；或者

c)基于连续帧之间的运动自动设置(在很小的运动的情况下是完全分辨率，在很大的运动的情况下是低分辨率)。

此外，焦点标准不仅可以确定图像域内的采样率，而且可以确定允许速度-质量折衷的渲染算法的任何其它参数。一个实例是在采用射线投射的情况下沿射线改变采样率。

此外，应当理解，根据本发明的一个方面，也可以不改变采样率，而是例如改变用于渲染的算法精度。例如，如果对于图像色彩值的计算采用单精度浮点数(例如通过采用按照IEEE标准的32比特格式)来代替双精度表示法(例如按照IEEE 64比特格式)，则可以以较低的精度为代价来减少计算成本。作为另一个实例，一些渲染方法需要计算复杂的算术函数，比如e^x、ln(x)或者sqrt(x)。这类函数可以用简单的线性或多项式近似来代替，同样是以算术精度为代价。在任何情形下，总体效果将会是沿着图像的图像质量或者分辨率的改变，从而与沿着整个图像的高精度渲染相比减少了计算成本。

此外，所述焦点标准可以与自适应采样技术相结合，所述自适应采样技术例如涉及基于深度值、表面法线、观看方向和光矢量的至少其中之一来计算或确定深度值、光反射角度以及投影图像中的采样频率变化。从而，通过将根据本发明的示范性方法与自适应采样技术相结合，就可以实现焦点区域内的具有高分辨率的快速渲染。

图4示出根据本发明的对感兴趣对象的三维数据集进行交互式可视化的方法的一个示范性实施例的流程图。该方法开始于步骤S1，之后在步骤S2采集感兴趣对象的三维数据集，例如通过生成多色射束的多色电磁辐射源和通过检测该多色射束的射线检测器来进行采集。随后，在步骤S3判定是否存在交互式输入。当存在交互式输入时，在步骤S5采集渲染信息。该渲染信息可以包括关于所述交互式输入的信息，比如焦点区域的移动或者用户所要求的更新速度。此外，所述渲染信息可以包括关于硬件资源可用性或者数据集复杂度的信息。在渲染信息采集之后，在步骤S6基于所采集的渲染信息以改变的采样率渲染投影图像，从而例如在由用户调整的焦点区域所限定的内部区域内以完全分辨率渲染该图像，而在该内部区域外面的各区域内则以较低分辨率渲染该图像。

之后，在步骤S7，该方法跳回步骤S3，在此判定是否存在交互式输入。如果在步骤S3判定没有交互式输入，则该方法跳到步骤S9，在此确定是否已经执行了重新渲染。如果已经执行了重新渲染，则该方法在步骤S10等待进一步的交互式输入，之后，该方法跳到步骤S5以进行渲染信息采集。如果在步骤S9判定尚未执行重新渲染，则在步骤S4以完全采样率对投影图像进行重新渲染，之后，该方法跳到步骤S10以等待另一个交互式输入。

这样，在交互式输入期间，采集渲染信息，并且例如以闭环形式基于该渲染信息以改变的采样率连续进行投影渲染。如果不再有任何交互式输入，则离开该闭环，并且如果尚未对该图像执行重新渲染，则以完全图像质量对投影图像进行重新渲染。然而，如果在步骤S9判定已经执行了对该图像的重新渲染，则该方法在步骤S10等待另一个交互式输入，之后，该方法直接跳到步骤S5以进行渲染信息采样。

图5示出用于执行根据本发明的方法的一个示范性实施例的根据本发明的图像处理设备的一个示范性实施例。图5所示的图像处理设备包括中央处理单元(CPU)或图像处理器151，其连接至用于存储描述感兴趣对象(比如患者)的图像的存储器152。图像处理器151可以连接到多个输入/输出网络或者诊断设备(比如MR设备或CT设备)。该图像处理器还连接到显示设备154(例如计算机监视器)，以用于显示在图像处理器151中计算或适配的信息或图像。操作者可以通过键盘155和/或未在图5中示出的其它输出设备与图像处理器151进行交互作用。

此外，通过总线系统153，还可以将图像处理和控制处理器151连接到例如运动监视器，该运动监视器监视感兴趣对象的运动。在例如对患者的肺部进行成像的情况下，运动传感器可以是呼气传感器。在对心脏进行成像的情况，运动传感器可以是心电图机(ECG)。

应当注意到，虽然参照附图描述的本发明的实施例改变采样率以便提供高度感兴趣区域的改善的图像质量，但是该方法不限于采样率的改变，而是还可以例如改变渲染方法，比如改变用于渲染的算术精度，例如通过用简单的线性或多项式近拟来代替复杂算术函数(比如e^x、ln(x)或者sqrt(x))。

Claims

1.一种对感兴趣对象的三维数据集进行交互式可视化的方法，其中该方法允许交互式输入，该方法包括以下步骤：

从交互式输入中采集渲染信息；以及

在该交互式输入期间，基于所采集的渲染信息改变渲染方法用以渲染图像中的不同区域；

其中，所述渲染方法的改变导致在图像的焦点区域中和图像的其它区域中的不同质量；基于该三维数据集来确定该图像；并且，所采集的渲染信息包括对数据集复杂度估计、硬件资源的不可用性和用户所要求的更新速度之一，该焦点区域基于所采集的渲染信息被调整大小，该渲染方法被改变使得被调整大小后的焦点区域被以比该图像中其他区域更高的质量重新渲染。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所采集的渲染信息包括图像中焦点区域的运动，并且该渲染方法被改变使得焦点区域被以比该图像中其他区域更高的质量重新渲染。

3.根据权利要求1所述方法，其中，焦点区域由包含在所采集的渲染信息中的用户输入所确定，或者基于图像中所包含的内容被自动确定。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，所述渲染方法的改变包括在所述交互式输入期间改变所述图像内的采样率或用于渲染不同区域的算法精度；并且其中，所述采样率或算法精度的改变导致非均匀的图像分辨率。

5.根据权利要求4所述的方法，其中，基于在渲染期间采集的信息，可以由用户或者自动地使所述焦点区域的相对位置相对于所述图像移动。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述渲染包括射线投射。

7.根据权利要求4所述的方法，其中，所述采样率的改变是沿着应用于所述射线投射中的射线执行的。

8.一种数据处理设备，包括用于存储感兴趣对象的三维数据集的存储器；用于对该三维数据集执行交互式可视化的数据处理器，其中所述交互式可视化允许交互式输入，其中该数据处理器适于执行以下操作：加载该三维数据集；从交互式输入中采集渲染信息；在所述交互式输入期间，基于所采集的渲染信息改变渲染方法用以渲染图像中的不同区域；其中，所述渲染方法的改变导致在图像的焦点区域中和图像的其它区域中的不同质量；基于该三维数据集来确定该图像；并且，所采集的渲染信息包括对数据集复杂度估计、硬件资源的不可用性和用户所要求的更新速度之一，该焦点区域基于所采集的渲染信息被调整大小，该渲染方法被改变使得被调整大小后的焦点区域被以比该图像中其他区域更高的质量重新渲染。

9.一种扫描器系统，包括：用于存储感兴趣对象的三维数据集的存储器；用于对该三维数据集进行交互式可视化的数据处理器，其中所述交互式可视化允许交互式输入，并且其中该数据处理器适于执行以下操作：加载该三维数据集；从交互式输入中采集渲染信息；在所述交互式输入期间，基于所采集的渲染信息改变渲染方法用以渲染图像中的不同区域；其中，所述渲染方法的改变导致在图像的焦点区域中和图像的其它区域中的不同质量；基于该三维数据集来确定该图像；并且，所采集的渲染信息包括对数据集复杂度估计、硬件资源的不可用性和用户所要求的更新速度之一，该焦点区域基于所采集的渲染信息被调整大小，该渲染方法被改变使得被调整大小后的焦点区域被以比该图像中其他区域更高的质量重新渲染。

10.根据权利要求9所述的扫描器系统，其中，该扫描器系统是CT扫描器系统和MR扫描器系统的其中之一。