CZ21907U1 - Zařízení pro analýzu prostorově se měnících objektů - Google Patents

Description

Oblast techniky

Technické řešení se týká zařízení pro analýzu prostorově se měnících objektů, které zahrnuje sonograf a s ním propojenou sondu a řídicí jednotku, přičemž k řídicí jednotce je dále připojeno vstupní zařízení, zobrazovací zařízení a záznamová jednotka pro načtení sekvence snímků.

Dosavadní stav techniky

Dosud se pro analýzu obrazových sekvencí prostorově se měnících objektů, například částí kardiovaskulárního systému, využívala obvykle sekvence snímků, která se získala pomocí sonografu s ultrazvukovou sondou a následně se načetla přes řídicí jednotku do záznamové jednotky a zob10 razila na zobrazovací jednotce. Uživatel pak vždy vybral jeden snímek, zachycující jeden mezní stav prostorově se měnícího objektu, a poté druhý snímek zachycující druhý mezní stav prostorově se měnícího objektu. V prvním vybraném snímku i ve druhém vybraném snímku se vždy přes vstupní zařízení vyznačily okraje sledovaného objektu a tyto okraje se pak porovnaly. Pro takovouto analýzu se dosud používají zařízení, která sestávají ze sonografu propojeného jednak s ultrazvukovou sondou a jednak s řídicí jednotkou, která je zase propojená se vstupní jednotkou a se zobrazovací jednotkou, přičemž řídicí jednotka obsahuje i jednotku pro měření vzdáleností zadaných bodů. Dosavadní postupy a zařízení ovšem neumožňovaly automatické průběžné sledování změn, byly pracné, časově náročné a v případě nevhodného výběru snímků podávaly nedostatečné nebo chybné výsledky.

Podstata technického řešení

Nevýhody dosavadního stavu techniky odstraňuje zařízení pro analýzu obrazových sekvencí prostorově se měnících objektů, které zahrnuje sonograf a s ním propojenou sondu a řídicí jednotku, přičemž k řídicí jednotce je dále připojeno vstupní zařízení, zobrazovací zařízení a záznamová jednotka pro načítání sekvence snímků. Podle tohoto technického řešení je navíc k řídicí jednotce připojena operační jednotka pro práci s datovými operandy načítanými ze záznamové jednotky na základě příkazů řídicí jednotky a výkonná jednotka pro vyhledání význačných bodů poloh význačných bodů v sekvenci snímků.

S výhodou je výkonná jednotka uzpůsobena pro výpočet vzdálenosti význačných bodů a/nebo pro výpočet těžišť skupin význačných bodů a pro výpočet vzdálenosti vypočtených těžišť.

Podle jiného příkladného provedení je výkonná jednotka uzpůsobena pro proložení význačných bodů uzavřenou interpolační křivkou a pro výpočet plochy vymezené interpolační křivkou; případně je uzpůsobena pro proložení význačných bodů dvojicí otevřených interpolačních křivek a pro výpočet vzájemné vzdálenosti těchto otevřených interpolačních křivek.

S výhodou je výkonná jednotka uzpůsobena pro vynášení vypočtených hodnot do grafu zobraze35 ného na zobrazovacím zařízení.

Zobrazovacím zařízením je nejlépe displej a vstupním zařízením je s výhodou myš a/nebo klávesnice.

Přehled obrázku na výkrese

Technické řešení je dále podrobněji popsáno na základě příkladného provedení, které je schema40 ticky znázorněno na obr. 1.

- 1 CZ 21907 Ul

Popis příkladných provedení

Příkladné provedení zařízení podle tohoto technického řešení, které je znázorněné na obr. 1, zahrnuje sonograf 2, který je propojený se sondou las řídicí jednotkou 3. Řídicí jednotka 3 je rovněž propojena se vstupním zařízením 4, což může být například klávesnice a/nebo myš, a se zobrazovacím zařízením 5, nejlépe displejem. Řídicí jednotka 3 je také propojena se záznamovou jednotkou 6, do níž se načítají a ukládají sekvence snímků. Dále je řídicí jednotka 3 propojena s operační jednotkou 7 pro práci s potřebnými datovými operandy načítanými ze záznamové jednotky 6 na základě příkazů řídicí jednotky 3. Řídicí jednotka 3 je také propojena s výkonnou jednotkou 8, přičemž řídí předávání instrukcí pro tuto výkonnou jednotku 8, která provádí opeio race s vhodnými datovými operandy v operační jednotce 7 za účelem vyhledávání význačných bodů v zadaných oblastech referenčního snímku a pro sledování změn poloh vyhledaných význačných bodů v následujících snímcích sekvence, přičemž výkonná jednotka 8 provádí vyhledání význačných bodů, například na základě analýzy jasového gradientu a sledování změn poloh význačných bodů v následujících snímcích sekvence provádí například metodou sledování optického toku, nejlépe metodou dle Lucase a Kandeho. V jednom příkladném provedení obsahuje tato výkonná jednotka 8 instrukce pro výpočet vzdáleností vyhledaných význačných bodů nebo pro výpočet těžišť skupin vyhledaných význačných bodů a vzdáleností těchto těžišť. V dalším příkladném provedení obsahuje výkonná jednotka 8 instrukce pro proložení význačných bodů uzavřenou interpolačni křivkou a instrukce pro výpočet obsahu plochy vymezené interpolační křiv20 kou. Případně obsahuje výkonná jednotka 8 instrukce pro výpočet vzdáleností dvou otevřených interpolačních křivek. Výkonná jednotka 8 může rovněž obsahovat instrukce pro vynášení vypočtených hodnot (uložených jako operandy v operační jednotce) do grafu zobrazeného na zobrazovacím zařízení 5.

Zařízení pracuje následovně:

a) nejprve se obrazová sekvence o N snímcích objektu pořízená pomocí sondy 1 a sonografu 2 načte do záznamové jednotky 6 propojené se zobrazovacím zařízením 5 a vstupním zařízením 4,

b) načež si obsluha přes vstupní zařízení 4 vyžádá načtení referenčního snímku obrazové sekvence do operační jednotky 7 a zadá v něm alespoň dvě podoblasti vhodné ke sledování prostorových změn objektu,

c) v každé ze zadaných podoblastí nalezne výkonná jednotka 8 alespoň jeden význačný bod mající vysoký jasový gradient vzhledem ke svému okolí,

d) dále výkonná jednotka 8 vypočte těžiště význačných bodů v každé podoblasti a následně zjistí vzájemnou euklidovskou vzdálenost vypočtených těžišť,

e) v každém dalším snímku obrazové sekvence nalezne výkonná jednotka 8 nové pozice původně vybraných význačných bodů a provede se krok d),

f) případně se vzdálenosti zjištěné pro jednotlivé snímky zobrazí na zobrazovacím zařízení 5.

Jak bylo uvedeno výše, v alternativním provedení zařízení podle tohoto technického řešení provádí výkonná jednotka 8 instrukce pro proložení význačných bodů uzavřenou interpolační křivkou, případně dvěma otevřenými interpolačními křivkami, přičemž zařízení pak umožňuje, aby obsluha v bodu b) v referenčním snímku obrazové sekvence přes vstupní zařízení zadala typ hledané interpolační křivky a alespoň jednu podoblast vhodnou ke sledování prostorových změn objektu, a v kroku d) pak výkonná jednotka 8 proloží význačné body interpolační křivkou typu zadaného v kroku b), takže v kroku f) jsou pak na zobrazovacím zařízení 5 zobrazeny změny průběhu interpolačních křivek zjištěné pro jednotlivé snímky s ohledem na referenční snímek.

Tyto změny mohou být zobrazeny jako graf závislosti obsahu plochy vymezené uzavřenou interpolační křivkou nebo vzdálenosti dvou otevřených křivek na čase, případně pořadí snímku sekvence.

Claims (5)

1. NÁROKY NA OCHRANU

   1. Zařízení pro analýzu obrazových sekvencí prostorově se měnících objektů, které zahrnuje sonograf (
2. 2) a s ním propojenou sondu (1) a řídicí jednotku (3), přičemž k řídicí jednotce (3) je dále připojeno vstupní zařízení (4), zobrazovací zařízení (5) a záznamová jednotka (6) pro načí5 tání sekvence snímků, vyznačující se tím, žek řídicí jednotce (3) je dále připojena operační jednotka (7) pro práci s datovými operandy načítanými ze záznamové jednotky (6) na základě příkazů řídicí jednotky (3) a výkonná jednotka (8) pro vyhledání význačných bodů v zadaných oblastech referenčního snímku sekvence a pro analýzu relativních změn poloh význačných bodů v sekvenci snímků.

   ío 2. Zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že výkonná jednotka (8) je uzpůsobena pro výpočet vzdálenosti význačných bodů a/nebo pro výpočet těžišť skupin význačných bodů a pro výpočet vzdálenosti vypočtených těžišť.
3. 3. Zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že výkonná jednotka (8) je uzpůsobena pro proložení význačných bodů uzavřenou interpolační křivkou a pro výpočet plochy

   15 vymezené interpolační křivkou.
4. 4. Zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že výkonná jednotka (8) je uzpůsobena pro proložení význačných bodů dvojicí otevřených interpolačních křivek a pro výpočet vzájemné vzdálenosti těchto otevřených interpolačních křivek.
5. 5. Zařízení podle kteréhokoli z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že

   20 výkonná jednotka (8) je uzpůsobena pro vynášení vypočtených hodnot do grafu zobrazeného na zobrazovacím zařízení (5).