利用结构化的用户点击点对解剖结构智能描轮廓制造技术

本发明专利技术涉及利用结构化的用户点击点对解剖结构智能描轮廓。一种用于基于用户点击点来生成解剖结构的轮廓的计算机实现方法包括：计算机显示包括解剖结构的图像并接收所述解剖结构的朝外的边缘上的第一位置处的第一点击点的第一用户选择。所述计算机应用轮廓推断算法以基于所述第一位置来生成围绕所述朝外的边缘的推断轮廓。在生成所述推断轮廓之后，所述计算机接收所述图像上的第二位置处的第二点击点的第二用户选择。然后，所述计算机在所述第一位置与所述第二位置之间的所述推断轮廓的段上创建视觉指示器，作为指示用户对所述段的准确性的确认。

Intelligent Profiling of Anatomical Structures Using Structured Click Points of Users

The invention relates to the intelligent contour drawing of anatomical structure by using structured user click points. A computer implementation method for generating the contour of an anatomical structure based on a user's click point includes displaying an image including the anatomical structure and receiving the first user selection of the first click point at the first position on the outward edge of the anatomical structure. The computer applies the contour inference algorithm to generate the inferred contour around the outward edge based on the first position. After generating the inferred contour, the computer receives the second user selection of the second click point at the second position on the image. Then, the computer creates a visual indicator on the segment of the inferred contour between the first position and the second position as an indication of the user's confirmation of the accuracy of the segment.

【技术实现步骤摘要】
利用结构化的用户点击点对解剖结构智能描轮廓
本公开一般涉及用于使用由用户提供的点击点来生成围绕解剖结构的轮廓的方法、系统以及装置。可以将本文中所描述的技术应用到例如各种解剖器官的研究。
技术介绍
在医学图像的分析期间，对特定的器官或来自图像的其余部分的其他解剖结构进行分段常常是重要的。一种执行该分段的方式是通过生成围绕解剖结构的轮廓。如本文中使用的术语“轮廓”指代表示或界定解剖对象的形状或形态的外形。存在用于以手动或智能的方式执行图像的描轮廓（contouring）的传统技术。手动描轮廓工具包括全部取决于不同用户输入的绘画、徒手绘曲线绘图、基于点击点的多边形绘图、轻推工具等。手动描轮廓工具允许用户生成围绕对象的精确描轮廓。然而，将手动工具用于精确描轮廓常常是乏味且耗时的。例如，传统的基于点击点的描轮廓技术常常要求用户做出围绕解剖结构的许多点击点以确保该轮廓被正确定义。智能描轮廓（或智能编辑）尝试通过调用智能计算机算法来克服手动描轮廓的限制，该智能计算机算法利用图像信息以推断轮廓。提供用户输入以引导这种推断，以希望利用有限数目的用户输入进行的最终描轮廓收敛至目标。然而，某时甚至在大量的用户输入的情况下，智能编辑也未能收敛，从而导致编辑低效。智能描轮廓算法的示例包括智能剪刀、活线（livewire）、智能刷、随机游走以及交互式图形切割。
技术实现思路
本专利技术的实施例通过提供涉及用于利用结构化用户点击点对解剖结构智能描轮廓的技术的方法、系统和装置，来解决并克服上面的缺点和缺陷中的一个或多个。结构化点击点的使用保证了有效率的收敛行为。根据一些实施例，一种用于基于用户点击点来生成解剖结构的轮廓的计算机实现方法包括：计算机显示包括解剖结构的图像并接收解剖结构的朝外的边缘上的第一位置处的第一点击点的第一用户选择。计算机应用轮廓推断算法以基于第一位置来生成围绕朝外的边缘的推断轮廓。在生成推断轮廓之后，计算机接收图像上的第二位置处的第二点击点的第二用户选择。然后，计算机在第一位置与第二位置之间的推断轮廓的段上创建视觉指示器，作为指示用户对该段的准确性的确认。附加地，计算机可以使用具有要求该段保持未修改的约束的轮廓推断算法来更新推断轮廓。在前述方法的一些实施例中，通过用户按下计算机的输入设备的按钮来提供第一用户选择，并且在用户按下按钮的同时生成推断轮廓。在用户按下按钮的同时，计算机可以检测由用户对第一点击点从第一位置的移动，并基于第一点击点的更新位置来更新围绕朝外的边缘的推断轮廓。类似地，在前述方法的一些实施例中，通过用户按下计算机的输入设备的按钮来提供第二用户选择，并且在用户释放按钮之后生成视觉指示器。在前述方法中创建视觉指示器之后，计算机可以接收图像上的一个或多个附加位置处的一个或多个附加点击点的一个或多个附加用户选择。然后，计算机可以更新视觉指示器以覆盖包括第一位置、第二位置以及所述一个或多个附加位置的推断轮廓的新段，作为指示用户对新段的准确性的确认。在一些实施例中，该方法进一步包括：计算机确定第二位置不处于推断轮廓上并向用户提供第二位置不处于推断轮廓上的视觉警报。例如，如上面所指出，可以通过用户按下计算机的输入设备的按钮来提供第二用户选择。在用户按下按钮的同时，计算机可以检测由用户对第二点击点从第二位置到更新位置的移动，并确定更新位置处于推断轮廓上。此时，计算机可以更新视觉指示器以覆盖第一位置与更新位置之间的推断轮廓的段。根据本专利技术的另一方面，在一些实施例中，一种用于基于用户点击点来生成解剖结构的轮廓的第二计算机实现方法包括：计算机显示包括解剖结构的图像并接收解剖结构的朝外的边缘上的第一位置处的第一点击点的第一用户选择。计算机应用轮廓推断算法以基于第一位置来生成围绕朝外的边缘的推断轮廓，并识别推断轮廓中的一个或多个泄漏。计算机接收与所述一个或多个泄漏相对应的位置处的附加点击点的附加用户选择。然后，计算机在基于附加点击点而定义的推断轮廓的段上创建视觉指示器。在该方法的一些实施例中，使用机器学习模型来识别推断轮廓中的所述一个或多个泄漏，所述机器学习模型是使用下述各项来训练的：（a）解剖结构的多个先前生成的图像；以及（b）通过将轮廓推断算法应用到所述多个先前生成的图像而生成的多个推断轮廓。根据本专利技术的其他实施例，一种用于基于用户点击点来生成解剖结构的轮廓的制造品包括非暂时性有形计算机可读介质，所述非暂时性有形计算机可读介质保持用于执行包括下述各项的方法的计算机可执行指令：生成显示包括解剖结构的图像的图形用户界面（GUI）；以及接收解剖结构的朝外的边缘上的第一位置处的第一点击点的第一用户选择。该方法进一步包括：应用轮廓推断算法以基于第一位置来生成围绕朝外的边缘的推断轮廓；以及在生成推断轮廓之后，接收图像上的第二位置处的第二点击点的第二用户选择。在GUI中在第一位置与第二位置之间的推断轮廓的段上创建视觉指示器，作为指示用户对该段的准确性的确认。将使本专利技术的附加特征和优势从参考附图而继续进行的对说明性实施例的以下详细描述中显而易见。附图说明当结合附图阅读时，从以下详细描述中最佳地理解本专利技术的前述和其他方面。出于图示本专利技术的目的，在附图中示出了目前优选的实施例，然而应当理解的是，本专利技术不限于所公开的具体手段。附图中所包括的是以下各图：图1图示了根据一些实施例的用于基于用户点击点来生成解剖结构的轮廓的方法；图2A提供了具有解剖结构的图像的示例；图2B提供了围绕图2A中所示出的解剖结构的推断轮廓的示例；图2C提供了围绕图2A中所示出的解剖结构的推断轮廓的示例；图3A提供了围绕图2A中所示出的解剖结构的推断轮廓的示例，该推断轮廓具有指示轮廓的部分的正确性的用户定义的段；图3B提供了围绕图2A中所示出的解剖结构的推断轮廓的示例，该推断轮廓具有指示轮廓的部分的正确性的用户定义的段；图4A示出了骨骼的图像；图4B示出了基于1个用户点击点、围绕图4A中所示出的骨骼而推断出的轮廓；图4C示出了基于2个用户点击点、围绕图4A中所示出的骨骼而推断出的轮廓；图4D示出了基于3个用户点击点、围绕图4A中所示出的骨骼而推断出的轮廓；图4E示出了基于4个用户点击点、围绕图4A中所示出的骨骼而推断出的轮廓；图4F示出了基于足以示出与手动点击可比较的结果的数目的点击点、围绕图4A中所示出的骨骼而推断出的轮廓；图4G示出了基于手动点击而创建的、围绕图4A中所示出的骨骼而推断出的轮廓；图5针对皮质骨解剖对象比较了本文中所描述的轮廓推断技术和手动点击技术；图6针对骶骨解剖对象比较了本文中所描述的轮廓推断技术和手动点击技术；图7针对膀胱解剖对象比较了本文中所描述的轮廓推断技术和手动点击技术；图8A示出了多个解剖对象和示出泄漏的推断轮廓的图；图8B示出了图8A中所示出的图像中的泄漏的第一校正；图8C示出了图8A中所示出的图像中的泄漏的第二校正；图8D示出了图8A中所示出的图像中的泄漏的第三校正；以及图9提供了可以被利用以实现机器学习模型以及本文中所讨论的轮廓推断技术的其他方面的并行处理存储器平台的示例。具体实施方式本专利技术的实施例通过提供涉及用于利用结构化用户点击点对解剖结构智能描轮廓的技术的方法、系统和装置，来解决和克服上面的缺点和缺陷中的一个或多个。本文中本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于基于用户点击点来生成解剖结构的轮廓的计算机实现方法，所述方法包括：由计算机显示包括解剖结构的图像；由所述计算机接收所述解剖结构的朝外的边缘上的第一位置处的第一点击点的第一用户选择；由所述计算机应用轮廓推断算法以基于所述第一位置来生成围绕所述朝外的边缘的推断轮廓；在生成所述推断轮廓之后，接收所述图像上的第二位置处的第二点击点的第二用户选择；在所述第一位置与所述第二位置之间的所述推断轮廓的段上创建视觉指示器，作为指示用户对所述段的准确性的确认。

【技术特征摘要】
2017.07.27 US 15/6614291.一种用于基于用户点击点来生成解剖结构的轮廓的计算机实现方法，所述方法包括：由计算机显示包括解剖结构的图像；由所述计算机接收所述解剖结构的朝外的边缘上的第一位置处的第一点击点的第一用户选择；由所述计算机应用轮廓推断算法以基于所述第一位置来生成围绕所述朝外的边缘的推断轮廓；在生成所述推断轮廓之后，接收所述图像上的第二位置处的第二点击点的第二用户选择；在所述第一位置与所述第二位置之间的所述推断轮廓的段上创建视觉指示器，作为指示用户对所述段的准确性的确认。2.如权利要求1所述的方法，进一步包括：使用具有要求所述段保持未修改的约束的轮廓推断算法来更新所述推断轮廓。3.如权利要求1所述的方法，其中，所述第一用户选择是通过用户按下所述计算机的输入设备的按钮来提供的，并且所述推断轮廓是在所述用户按下所述按钮的同时生成的。4.如权利要求3所述的方法，进一步包括：在所述用户按下所述按钮的同时，检测由所述用户对所述第一点击点从所述第一位置的移动，并基于所述第一点击点的更新位置来更新围绕所述朝外的边缘的所述推断轮廓。5.如权利要求1所述的方法，进一步包括：在创建所述视觉指示器之后，接收所述图像上的一个或多个附加位置处的一个或多个附加点击点的一个或多个附加用户选择；更新所述视觉指示器以覆盖包括所述第一位置、所述第二位置以及所述一个或多个附加位置的所述推断轮廓的新段，作为指示所述用户对所述新段的准确性的确认。6.如权利要求1所述的方法，其中，所述第二用户选择是通过用户按下所述计算机的输入设备的按钮来提供的，并且所述视觉指示器是在用户释放所述按钮后生成的。7.如权利要求1所述的方法，进一步包括：确定所述第二位置不处于所述推断轮廓上；以及向所述用户提供所述第二位置不处于所述推断轮廓上的视觉警报。8.如权利要求7所述的方法，其中，所述第二用户选择是通过用户按下所述计算机的输入设备的按钮来提供的，并且所述方法进一步包括：在所述用户按下所述按钮的同时，检测由所述用户对所述第二点击点从所述第二位置到更新位置的移动；确定所述更新位置处于所述推断轮廓上；以及更新所述视觉指示器以覆盖所述第一位置与所述更新位置之间的所述推断轮廓的所述段。9.一种用于基于用户点击点来生成解剖结构的轮廓的计算机实现方法，所述方法包括：由计算机显示包括解剖结构的图像...

【专利技术属性】
技术研发人员：J克雷施默，肖寒，徐大光，SK周，
申请(专利权)人：西门子保健有限责任公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE