用于显示体积图像的系统和方法技术方案

一种用于显示体积渲染的可视化系统，包括显示器、可在第一范围、第二范围和第三范围上移动的用户输入致动器以及处理器。所述第二范围位于所述第一范围和所述第三范围之间。处理器被配置成在所述用户输入致动器位于所述第一范围内时根据第一传输函数生成第一体积渲染，并且在所述用户输入致动器位于所述第三范围内时根据第二传输函数生成所述第一体积渲染。所述第二传输函数与所述第一传输函数不同。所述处理器也被配置成当所述用户输入致动器位于所述第二范围内时根据所述第一传输函数和所述第二传输函数的合成生成所述第一体积渲染，并且在所述显示器上显示所述第一体积渲染。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及基于用户输入根据不同传输函数生成体积渲染。
技术实现思路
在一个实施例中，本专利技术提供一种包括显示器、用户输入致动器和处理器的可视化系统。用户输入致动器可在第一范围、第二范围和第三范围上移动。第二范围位于第一范围和第三范围之间。处理器耦合至用户输入致动器和显示器。处理器被配置成在用户输入致动器位于第一范围内时根据第一传输函数生成第一体积渲染，并且在用户输入致动器位于第三范围内时根据第二传输函数生成第一体积渲染。处理器也被配置成当用户输入致动器位于第二范围内时根据第一传输函数和第二传输函数的合成生成第一体积渲染，并且在显示器上显示第一体积渲染。在另一实施例中，本专利技术提供一种包括通过用户输入致动器而接收用户输入的显示体积渲染的方法。用户输入致动器可在第一范围、第二范围和第三范围上移动。第二范围位于第一范围和第三范围之间。该方法包括：确定用户输入致动器的位置，并且在用户输入致动器位于第一范围内时根据第一传输函数生成第一体积渲染，并且在用户输入致动器位于第三范围内时根据第二传输函数生成第一体积渲染。该方法还包括：当用户输入致动器位于第二范围内时根据第一传输函数和第二传输函数的合成生成第一体积渲染，并且在显示器上显示第一体积渲染。通过考虑详细说明和附图将明白本专利技术的其它方面。附图说明图1是根据本专利技术的一种构造的可视化系统的立面图。图2是在包括可视化系统的用户输入致动器的一个示例的图1的系统的一个屏幕上显示的用户界面。图3是在包括可视化系统的用户输入致动器的第二示例的图1的系统的一个屏幕上显示的用户界面。图4是用于图1的可视化系统的用户输入致动器的第三示例的横截面图。图5是包括用户输入致动器的第四示例的可视化系统的另一示例的透视图。图6是图1的可视化系统的方框图。图7是存储在图1的可视化系统的存储器单元中的程序存储数据的结构的方框图。图8是使用图1的可视化系统生成和显示体积渲染的方法的流程图。图9是合成两种传输函数以在图1的可视化系统上生成和显示图像的第一方法的流程图。图10是合成两种传输函数以在图1的可视化系统上生成和显示图像的第二方法的流程图。图11是在用户输入致动器位于第一范围内时在图1的可视化系统的屏幕上显示的用户界面。图12是在用户输入致动器被移动至第二范围内的第一位置时的图11的用户界面。图13是在用户输入致动器被移动至第二范围内的第二位置时的图11的用户界面。图14是在用户输入致动器被移动至第三范围内的位置时的图11的用户界面。图15是在用户输入致动器被移动至第四范围内的第一位置时的图11的用户界面。图16是在用户输入致动器被移动至第四范围内的第二位置时的图
11的用户界面。图17是在用户输入致动器被移动至第四范围内的第三位置时的图11的用户界面。图18是在用户输入致动器被移动至第五范围内的位置时的图11的用户界面。图19是在图1的可视化系统上显示的用于配置用户输入致动器的图形用户界面。具体实施方式在详细解释本专利技术的任何实施例之前，应理解，本专利技术的应用不限于在下文说明中提出或者在附图中示出的构造细节和组件布置。本专利技术能够为其它实施例，并且能够以各种方式实践或者执行本专利技术。另外，应理解，本专利技术的实施例可以包括硬件、软件和为了讨论可能被示出和描述为像是大多数组件都仅以硬件实施的电子组件或者模块。然而，本领域技术人员基于本详细说明的阅读将认识到，在至少一个实施例中，本专利技术的基于电子的方面可以通过可由一个或者更多处理单元，诸如微处理器和/或应用程序专用集成电路(“ASIC”)，执行的软件(例如，存储在非易失性计算机可读媒体上的指令)实施。同样地，应明白，可以采用多个基于硬件和软件的装置，以及多个不同的结构性组件实现本专利技术。例如，本说明书中所述的“服务器”和“计算装置”能够包括一个或者更多处理单元、一个或者更多计算机可读媒体模块、一个或者更多输入/输出接口以及连接组件的各种连接(例如，系统总线)。体积渲染是一种表现由不同的医学成像方法，诸如计算机断层扫描(CT)和磁共振成像(MRI)生成的复杂三维数据的有效方法。在数据被成像系统获取并且传输至可视化系统后，传输函数向每个体素(即，三维体积渲染中的每个数据点值)都分配不透明度和/或颜色值。然后，可视化系统根据传输函数分配的值显示三维(3D)数据。每个
传输函数都由与确定如何将每个不透明度和颜色值分配给每个体素的参数相关联的一个或者更多控制点限定。例如，一些传输函数能够包括50个或者更多个参数，而其它传输函数能够仅包括几个参数。在一些实施例中，传输函数中所包括的参数的数目与限定传输函数的控制点的数目成比例。通过调节这些参数，可获得3D数据的许多不同视图。每个视图都高亮底层解剖学结构的不同方面。不同视图可以帮助成像专家识别和诊断不同的异常性。成像专家可能想要在诊断特殊患者时以几个不同的视图(例如，采用不同的体积渲染)观察3D数据。在每个视图中，成像专家都可能寻找一些异常以验证他/她的诊断。然而，调节传输函数的参数以显示专家所期望的不同图像视图可能是一种复杂的任务。成像专家将需要了解改变哪些参数，以及如何改变这些参数以获得期望的图像视图(例如，体积渲染)。一种用于控制体积渲染的简化机制例如可以包括在用户界面上提供一系列预置按钮。每个预置按钮都将对应于不同的传输函数，并且当被选择时，将引起系统根据特定的传输函数显示体积数据，由此高亮体积图像数据的不同方面。例如，一个预置按钮可以引起图像数据高亮患者的皮肤表面，而另一个预置按钮可以被用于高亮患者的骨骼结构等等。虽然使用相对简单，但是这些预置按钮将不提供对传输函数的完全定制。可能由可视化应用程序的制造商预定预置按钮，并且因此成像专家受限于特殊系列的预定视图，而不能访问所有可能的图像视图。可替选地，可视化应用程序可以被配置成向成像专家提供传输函数编辑器，传输函数编辑器被设计成提供用于改变传输函数参数的完全控制和灵活性。这些传输函数编辑器可以包括将被独立地调节，以适应传输函数的多个按钮或者点。结果，尽管提供了更全面范围的定制化，但是这种详细的传输函数编辑器的操作将变得复杂，并且使成
像专家不易理解。这也将使传输函数编辑器的完全利用限于少量能够充分地熟悉传输函数操作细节的成像专家。此外，使用简化预置按钮或者更全面的传输函数编辑器将要求成像专家至少临时地关注控制界面而非关注体积图像数据本身。实际上，由于每个传输函数的可调参数的大小和复杂性，所以全面的传输函数编辑器将可能需要使用整个显示器。结果，成像专家可能必须在所显示的图像和控制机构之间连续地转换注意力，以便确定对传输函数的调节是否生成期望视图。这种工作流程很麻烦，并且妨碍成像专家对患者的诊断。图1示出向用户提供易于使用的界面和详细的控制水平，以定制用于显示3D图像数据的传输函数的可视化系统10的示例。可视化系统10耦合至成像系统，诸如MRI或者CT系统(未示出)。成像系统获取医疗成像数据，并且将图像数据传输至可视化系统10，以显示、分析，并且在一些架构中存储。在各种实施方式中，可视化系统10可以被直接地耦合至成像系统，并且甚至可以被集成为成像系统的一部分。在其它实施方式中，可视化系统10被定位在单独的房间中，并且与成像本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于显示体积渲染的可视化系统，所述系统包括显示器；可在第一范围、第二范围和第三范围上移动的用户输入致动器，所述第二范围位于所述第一范围和所述第三范围之间；和耦合至所述用户输入致动器和所述显示器的处理器，所述处理器被配置成：在所述用户输入致动器位于所述第一范围内时根据第一传输函数生成第一体积渲染，在所述用户输入致动器位于所述第三范围内时根据第二传输函数生成所述第一体积渲染，所述第二传输函数与所述第一传输函数不同，在所述用户输入致动器位于所述第二范围内时根据所述第一传输函数和所述第二传输函数的合成生成所述第一体积渲染，并且在所述显示器上显示所述第一体积渲染。

【技术特征摘要】
2015.04.03 US 14/678,6361.一种用于显示体积渲染的可视化系统，所述系统包括显示器；可在第一范围、第二范围和第三范围上移动的用户输入致动器，所述第二范围位于所述第一范围和所述第三范围之间；和耦合至所述用户输入致动器和所述显示器的处理器，所述处理器被配置成：在所述用户输入致动器位于所述第一范围内时根据第一传输函数生成第一体积渲染，在所述用户输入致动器位于所述第三范围内时根据第二传输函数生成所述第一体积渲染，所述第二传输函数与所述第一传输函数不同，在所述用户输入致动器位于所述第二范围内时根据所述第一传输函数和所述第二传输函数的合成生成所述第一体积渲染，并且在所述显示器上显示所述第一体积渲染。2.根据权利要求1所述的系统，其中所述显示器包括图形用户界面，其中所述用户输入致动器包括在所述图形用户界面上显示的虚拟线性致动器，并且其中所述处理器还被配置成：接收包括所述虚拟线性致动器的线性平移的用户输入；基于所述线性平移确定所述虚拟线性致动器的位置；并且基于所述虚拟线性致动器的所述确定的位置确定所述用户输入致动器是否位于所述第一范围、所述第二范围或者所述第三范围内。3.根据权利要求1所述的系统，其中所述用户输入致动器包括用户输入装置，并且其中所述处理器被配置成接收包括与所述用户输入装置的物理用户互动的用户输入。4.根据权利要求1所述的系统，其中所述第二范围包括第一位置
\t和第二位置，并且其中所述处理器被配置成：确定所述用户输入致动器在所述第二范围内的位置；并且基于所述用户输入致动器在所述第二范围内的位置调节所述第一和第二传输函数的合成度。5.根据权利要求4所述的系统，其中当所述用户输入致动器被定位为更靠近所述第一范围但是处于所述第二范围内时，主要基于所述第一传输函数生成所述第一体积渲染。6.根据权利要求1所述的系统，其中所述处理器被配置成通过如下步骤而根据所述第一传输函数和所述第二传输函数的合成生成所述第一体积渲染：根据所述第一传输函数生成第二体积渲染；根据所述第二传输函数生成第三体积渲染；将所述第二体积渲染的不透明度设置为第一值并且将所述第三体积渲染的不透明度设置为第二值，其中基于所述用户输入致动器的位置，相对于所述第三体积渲染的不透明度设置所述第二体积渲染的不透明度；并且将具有所述第一不透明度值的所述第二体积渲染重叠到具有所述第二不透明度值的所述第三体积渲染上，以形成所述第一体积渲染。7.根据权利要求1所述的系统，其中所述处理器被配置成通过如下步骤而根据所述第一传输函数和所述第二传输函数的合成生成所述第一体积渲染：将所述第一传输函数的多个参数调节为第一多个参数值，每个参数值都相应于所述多个参数中的一个，从而更接近地近似于根据所述第二传输函数生成的体积渲染，其中根据所述第一传输函数，以所述第一多个参数值生成所述第一体积渲染。8.根据权利要求1所述的系统，其中所述处理器还被配置成：接收指示所述用户输入致动器的移动的用户输入；确定所述用户输入致动器移动后的所述用户输入致动器的位置；基于所述用户输入致动器的位置生成第二体积渲染；并且在所述显示器上显示所述第二体积渲染。9.根据权利要求1所述的系统，其中所述处理器被配置成通过如下步骤而根据所述第一传输函数和所述第二传输函数的合成生成所述第一体积渲染：将所述第二传输函数的多个参数调节为第一多个参数值，每个参数值都相应于所述多个参数中的一个，从而更接近地近似于根据所述第一传输函数生成的体积渲染，其中基于所述第二传输函数，以所述第一多个参数值生成所述第一体...

【专利技术属性】
技术研发人员：戴维·阿尔伯特·谢伯克，迈克尔·约瑟夫·帕尔玛，乔治·约翰·可可，
申请(专利权)人：登塔尔图像科技公司，
类型：发明
国别省市：美国;US