医学图像生成方法、装置及设备制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种医学图像生成方法、装置及设备，该方法包括：获取被检体的体数据场；所述体数据场包括通过CT设备扫描所述被检体得到的体数据场；利用所述体数据场，基于选定的角度和深度生成一幅或多幅多平面重建MPR平面；基于光线投射算法，利用所述体数据场和所述MPR平面进行体绘制VR，以生成融合图像。本发明专利技术既可以实现基于MPR平面确定病变部位的形态，又可以实现基于VR确定病变部位的空间位置和深度信息，可以作为医生诊断的金标准。

Medical image generation methods, devices and equipment

The invention discloses a medical image generation method, device and equipment, the method includes: acquiring data by subject field; the volume data including data through CT scanning equipment the examinee obtained field; using the volume data, generate one or a plurality of multi plane the reconstruction of MPR plane selected angle and depth based on ray casting algorithm; based on the volume data field and the MPR plane of VR volume rendering, image fusion to generate. The invention can not only achieve the shape of lesion location based on MPR plane, but also realize the location and depth information of lesion location based on VR, which can be used as a gold standard for doctors diagnosis.

【技术实现步骤摘要】
医学图像生成方法、装置及设备
本专利技术涉及图像处理
，尤其涉及一种医学图像生成方法、装置及设备。
技术介绍
通过CT设备等扫描可以得到多幅断层二维图像堆叠组成的体数据场，该体数据场只能显示横断面的二维图像，因而医生需要通过查看不同的断层二维图像进行病情诊断，十分不方便。体绘制(VolumeRendering，VR)是将由多幅二维图像堆叠而成的体数据场以三维模型的形式进行显示的技术，其显示的图像中具有空间结构和深度信息，因而医生可以据此确定人体中不同组织的空间位置、形态和周围组织的情况。然而，通过VR显示的内容是经过渲染处理的，无法完全真实地反应病变部位的状况，因而医生无法据此诊断病情。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提出一种扫描获取图像显示效果较佳的医学图像生成方法、装置及设备以解决上述技术问题。为了达到上述目的，本专利技术所采用的技术方案为：根据本专利技术实施例的第一方面，提出了一种医学图像生成方法，其特征在于，包括：获取被检体的体数据场；利用所述体数据场，基于选定的角度和深度生成一幅或多幅多平面重建MPR平面；基于光线投射算法，利用所述体数据场和所述MPR平面进行体绘制VR，以生成融合图像。根据本专利技术实施例的第二方面，提出了一种医学图像生成装置，其特征在于，包括：数据获取模块，用于获取被检体的体数据场；平面重建模块，用于利用所述体数据场，基于选定的角度和深度生成一幅或多幅多平面重建MPR平面；图像生成模块，用于基于光线投射算法，利用所述体数据场和所述MPR平面进行体绘制VR，以生成融合图像。根据本专利技术实施例的第三方面，提出了一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括：处理器；被配置为存储处理器可执行指令的存储器；其中，所述处理器被配置为：获取被检体的体数据场；利用所述体数据场，基于选定的角度和深度生成一幅或多幅多平面重建MPR平面；基于光线投射算法，利用所述体数据场和所述MPR平面进行体绘制VR，以生成融合图像。根据本专利技术实施例的第四方面，提出了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器处理时实现：获取被检体的体数据场；利用所述体数据场，基于选定的角度和深度生成一幅或多幅多平面重建MPR平面；基于光线投射算法，利用所述体数据场和所述MPR平面进行体绘制VR，以生成融合图像。与现有技术相比较，本专利技术的医学图像生成方法、装置及设备，通过获取被检体的体数据场，并利用体数据场，基于选定的角度和深度生成一幅或多幅多平面重建MPR平面，进而基于光线投射算法，利用体数据场和MPR平面进行体绘制VR，以生成融合图像，既可以实现基于MPR平面确定病变部位的形态，又可以实现基于VR确定病变部位的空间位置和深度信息，可以作为医生诊断的金标准。附图说明图1A示出了根据本专利技术的一示例性实施例的医学图像生成方法的流程图；图1B至图1D分别示出了根据本专利技术的一示例性实施例的冠状位、矢状位以及横断位的MPR平面示意图；图1E示出了根据本专利技术的一示例性实施例的基于冠状位、矢状位以及横断位的三个MPR平面以及体数据场进行体绘制生成的融合图像；图1F示出了根据本专利技术的一示例性实施例的基于冠状位的MPR平面以及体数据场进行体绘制生成的融合图像；图2示出了根据本专利技术的一示例性实施例的进行体绘制的流程图；图3示出了根据本专利技术的一示例性实施例的对体数据场进行采样的流程图；图4示出了根据本专利技术的又一示例性实施例的对体数据场进行采样的流程图；图5示出了根据本专利技术的一示例性实施例的确定每条光线对应的出射点的投影颜色信息的流程图；图6A示出了根据本专利技术的一示例性实施例的确定MPR平面与各条光线的交点的颜色信息的流程图；图6B示出了根据本专利技术的一示例性实施例的投射光线与MPR平面交点示意图；图7示出了根据本专利技术的一示例性实施例的生成一幅或多幅多平面重建MPR平面的流程图；图8示出了根据本专利技术的又一示例性实施例的医学图像生成方法的流程图；图9示出了根据本专利技术的一示例性实施例的医学图像生成装置的结构框图；图10示出了根据本专利技术的又一示例性实施例的医学图像生成装置的结构框图；图11示出了根据本专利技术的一示例性实施例的电子设备的结构框图。具体实施方式以下将结合附图所示的具体实施方式对本专利技术进行详细描述。但这些实施方式并不限制本专利技术，本领域的普通技术人员根据这些实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本专利技术的保护范围内。在本专利技术使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本专利技术。在本专利技术和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。应当理解，尽管在本专利技术可能采用术语第一、第二等来描述各种结构，但这些结构不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的结构彼此区分开。图1A示出了根据本专利技术的一示例性实施例的医学图像生成方法的流程图；如图1A所示，该方法包括步骤S101-S103：S101：获取被检体的体数据场。在一可选的实施例中，通过CT(ComputerTomography,电子计算机断层扫描)、MRI(MagneticResonanceImaging，核磁共振)、超声(US)以及数字血管减影成像技术(DSA)等医学成像技术均可以得到被检体的二维数字断层图像序列，该二维数字断层图像序列即构成上述体数据场。S102：利用所述体数据场，基于选定的角度和深度生成一幅或多幅多平面重建MPR平面。在一可选的实施例中，上述角度和深度可以根据医生诊断病变的实际需要进行指定，本实施例对此不进行限定。在一可选的实施例中，可以根据所述体数据场以及选定的角度和图像深度生成一幅或多幅人体正面朝向(冠状位)、人体侧面朝向(矢状位)以及人体横断朝向(横断位)的MPR平面(分别参见图1B～图1D)，还可以生成任意朝向(斜位)的MPR平面。需要说明的是，上述MPR平面的生成方法可以采用相关技术中任一种的多平面重建技术手段，本专利技术对此不进行限制。S103：基于光线投射算法(RayCasting)，利用所述体数据场和所述MPR平面进行体绘制VR，以生成融合图像。具体地，图2示出了根据本专利技术的一示例性实施例的进行体绘制的流程图；如图2所示，步骤S103所述基于光线投射算法，利用所述体数据场和所述MPR平面进行体绘制VR，可以包括步骤S201-S205：S201：通过预设投影面上的多个出射点向所述体数据场投射多条光线；S202：根据所述多条光线以及所述MPR平面对所述体数据场进行采样，以得到每条光线对应的多个采样点的颜色信息；S203：根据所述多个采样点的颜色信息确定每条所述光线对应的出射点的投影颜色信息；S204：确定所述MPR平面与各条所述光线的交点的颜色信息；S205：将所述交点的颜色信息与对应光线的出射点的投影颜色信息进行叠加。在一可选的实施例中，从预设的投影面(例如为屏幕)上的每一个像素点(命名为出射点)出发，沿着特定的视点方向，发出一条射线，该射线穿过体数据场，沿这条射线选择若干个采样点，当光线与MPR平面相交时，光线停止，不再继续采样(也就是MPR平面之后的体数据场不显示)，得到本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种医学图像生成方法，其特征在于，包括：获取被检体的体数据场；利用所述体数据场，基于选定的角度和深度生成一幅或多幅多平面重建MPR平面；基于光线投射算法，利用所述体数据场和所述MPR平面进行体绘制VR，以生成融合图像。

【技术特征摘要】
1.一种医学图像生成方法，其特征在于，包括：获取被检体的体数据场；利用所述体数据场，基于选定的角度和深度生成一幅或多幅多平面重建MPR平面；基于光线投射算法，利用所述体数据场和所述MPR平面进行体绘制VR，以生成融合图像。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于光线投射算法，利用所述体数据场和所述MPR平面进行体绘制VR，包括：通过预设投影面上的多个出射点向所述体数据场投射多条光线；根据所述多条光线以及所述MPR平面对所述体数据场进行采样，以得到每条光线对应的多个采样点的颜色信息；根据所述多个采样点的颜色信息确定每条所述光线对应的出射点的投影颜色信息；确定所述MPR平面与各条所述光线的交点的颜色信息；将所述交点的颜色信息与对应光线的出射点的投影颜色信息进行叠加。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述多条光线以及所述MPR平面对所述体数据场进行采样，包括：确定每条所述光线上的至少一个点；其中，每个点满足至少一个下述预设条件：所述光线与所述MPR平面的交点，所述光线上阻光度小于或等于0的点，以及所述光线穿越所述体数据场离开的点；将所述至少一个点中与对应光线的出射点距离最近的点，确定为所述对应光线的采样终点；根据所述多条光线以及对应的采样终点对所述体数据场进行采样。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述颜色信息包括颜色值和阻光度；所述根据所述多条光线以及对应的采样终点对所述体数据场进行采样，包括：在每条所述光线穿过所述体数据场的过程中，从该条光线的出射点至采样终点之间，按照设定的步长采集多个采样点对应的采样值；将所述采样值通过预设传递函数转换成对应的采样点的颜色值和阻光度。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述多个采样点的颜色信息确定每条所述光线对应的出射点的投影颜色信息，包括：获取每条所述光线的初始颜色值和初始阻光度；将每条所述光线的初始颜色值和初始阻光度，分别与该光线对应的各采样点的颜色值和阻光度进行叠加，得到该光线对应的出射点的颜色值和阻光度。6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述确定所述MPR平面与各条所述光线的交点的颜色信息，包括：确定所述MPR平面与各条所述光线的交点的采样值；根据所述交点的采样值，查询所述MPR平面对应的颜色查找表LUT，得到所述光线的交点的颜色信息。7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用所述体数据场，基于选定的角度和深度生成一幅或多幅多平面重建MPR平面，包括：根据阈值分割方法去除所述体数据场中的空气数据，得到去除空气数据的体数据场；根据所述角度、所述深度以及所述去除空气数据的体数据场生成一幅或多幅MPR平面。8.一种医学图像生成装置，其特征在于，包括：数据获取模块，用于获取被检体的体数据场；平面重建模块，用于利用所述体数据场，基于选定的角度和深度生成一幅或多幅多平面重建MPR平面；图像生成模块，用于基于光线投射算法，利用所述体数据场和所述MPR平...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙万明，
申请(专利权)人：沈阳东软医疗系统有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁,21