带有防止颜色渗色的分割的体绘制制造技术

为防止颜色渗色，体绘制三维(3D)数据组的方法包括通过处理器识别在3D数据组内限定了分割的体积的掩膜。处理器识别3D数据组内的处在或邻近由掩膜限定的边界的位置，识别3D数据组内的邻近3D数据组内的所识别的位置的多个体素，且对于多个体素的每个体素确定各体素处在所识别的掩膜的内部还是外部。对于多个体素的每个体素，处理器基于各体素处在所识别的掩膜的内部还是外部的确定而确定了各体素的权重。对于所确定的位置，处理器分别基于多个体素的所确定的权重和体素值确定了所识别的位置的体素值。

Volume rendering with a segmented color against color

In order to prevent color coloring, a method of rendering a three-dimensional (3D) data group includes a mask that defines the volume of a split in a 3D data group by a processor. Processor identification 3D data within the group in or near the mask defined by the position of the boundary, many individuals identify the position of the adjacent 3D data set recognition 3D data set in the element, and for each voxel by voxel to determine each voxel in the mask for the identification of internal or external. For each voxel of a multi - individual element, the processor determines the weight of each voxel based on the internal or external determination of the voxel in the identified mask. For the determined position, the processor determines the voxel value of the identified location based on the determined weight and the voxel value of the multiple individual elements.

【技术实现步骤摘要】
带有防止颜色渗色的分割的体绘制
本专利技术涉及带有防止颜色渗色的分割的体绘制。
技术介绍
在医疗成像后处理环境中，三维(3D)数据组的直接体绘制允许分析先前扫描的物体。直接体绘制描述了多个可视化算法，所述可视化算法的范围从带有简单的局部阴影模型的经典体绘制直至逼真的阴影，所述逼真的阴影近似地模拟了光物理且考虑到全局照明要求。可视化算法包求解数学体绘制方程，其中传递函数(例如，体传递函数)和体数据用作输入。传递函数以颜色和消光密度作为输入参数。传递函数提供了体数据组的分割，使得体数据组的仅一些区域可见，而体数据组的其他区域从可视化中暗含地移除。传递函数也允许体数据组的分类，其中体素值被映射到不同的颜色和透明度特性。传递函数被规定为物理值的函数，其允许具有相同物理值的所有体素具有相同的分割和分类特性。因为不同类型的组织可能具有相同的物理值，所以此不同的组织类型可能无法仅使用传递函数被分开。用于分开不同的组织类型的解决方法是使用二进制分割的体积。体素的子组被组合为二进制体素掩膜从而形成二进制分割的体积，所述二进制分割的体积具有与体传递函数独立的相应的传递函数。在体绘制期间，具有相应的传递函数的所有分割的体积被考虑。以此解决方法，体数据组的分割不再仅通过体传递函数限定，而是通过二进制掩膜和传递函数的组合限定。通过使用二进制分割的体积的体绘制，在二进制掩膜的边界处可能出现问题。因为二进制掩膜可能在体素尺寸水平上，所以这种掩模的边界可以是块状的，而没有边界平滑机制。在掩膜边界附近的体素值的三线性的或更高的插值涉及属于不同的分割的体素的插值，从而导致插值的值可能无物理意义。这可能导致如下的颜色分类，即所述颜色分类示出了处于分割的组织的分类外的颜色(例如，颜色渗色)。分割的体积的颜色渗色可通过将体的体素表示转化为如下的表示来避免，即其中体素的局部块被变换为包括平面方程和两个恒定值的表示。两个恒定值的每个表示了平面的一侧的局部体素块的平均值。数据组的变换的表示(例如，数据组的分裂体素表示)然后在体绘制期间被使用。数据组的分裂体素表示的局部平面与二进制体边界对齐，使得在变换的数据组的表示在体绘制期间被使用时，作为结果的图像不再具有颜色渗色，因为不执行越过边界掩膜平面的插值。
技术实现思路
为降低或防止颜色渗色，三维(3D)数据组的体绘制方法包括通过处理器识别限定了3D数据组内的分割的体积的掩膜。处理器识别3D数据组内的处在或邻近由掩膜限定的边界的位置，识别3D数据组内的体素的子组，且对于体素的子组的每个体素确定各体素处在所识别的掩膜的内还是外。处理器对于体素的子组的每个体素基于各体素在所识别的掩膜内还是外的确定而确定各体素的权重。处理器分别基于体素的子组的所确定的权重和体素值确定所识别的位置的体素值。在第一方面中，提供了在体绘制3D数据组时的颜色渗色降低或防止方法。3D数据组包括多个体素。方法包括通过处理器识别限定了3D数据组内的分割的体积的掩膜。处理器识别3D数据组内的处在或邻近由掩膜限定的边界的位置。处理器识别3D数据组内的体素的子组。处理器对于体素的子组的每个体素确定各体素处在所识别的掩膜的内还是外。处理器对于体素的子组的每个体素基于各体素在所识别的掩膜内还是外的确定而确定各体素的权重。处理器分别基于体素的子组的所确定的权重和体素值确定所识别的位置的体素值。在第二方面中，体绘制三维数据组的系统包括构造为存储3D数据组的存储器。3D数据组包括多个体素。系统也包括与存储器通信的处理器。处理器构造为识别限定3D数据组内的分割的体积的掩膜。处理器也构造为识别3D数据组内的处在或邻近由掩膜限定的边界的位置。处理器构造为识别3D数据组内的多个体素的体素的子组。处理器也构造为对于体素的子组的每个体素确定各体素处在所识别的掩膜的内还是外。在各体素处于所识别的掩膜的外时各体素的权重为零。处理器构造为对于体素的子组的每个体素基于各体素在所识别的掩膜内还是外的确定而确定各体素的权重。处理器也构造为分别基于体素的子组的所确定的权重和体素值确定所识别的位置的体素值。处理器构造为基于所识别的位置的所确定的体素值生成图像。在第三方面中，在存储了由一个或多个处理器可执行以体绘制3D数据组的指令的非暂时性计算机可读取的存储介质中，指令包括通过一个或多个处理器识别限定了3D数据组内的分割的体积的掩膜。指令也包括通过一个或多个处理器识别3D数据组内的处在或邻近由掩膜限定的边界的位置。指令也包括通过一个或多个处理器识别3D数据组内的体素的子组，且对于体素的子组的每个体素通过一个或多个处理器确定各体素处在所识别的掩膜的内还是外。指令也包括对于体素的子组的每个体素通过一个或多个处理器基于各体素在所识别的掩膜内还是外的确定而确定各体素的权重，且通过一个或多个处理器分别基于体素的子组的所确定的权重和体素值确定所识别的位置的体素值。在第四方面中，提供了用于降低或防止在体绘制3D数据组时的颜色渗色的方法。3D数据组包括多个体素。方法包括通过处理器识别限定了3D数据组内的分割的体积的掩膜。处理器识别3D数据组内的处在或邻近由掩膜限定的边界的多个位置。对于多个位置的每个位置，方法包括由处理器识别3D数据组内的多个体素的体素的第一子组。体素的第一子组邻近所识别的位置。对于多个位置的每个位置，方法也包括对于体素的第一子组的每个体素由处理器识别3D数据组内的多个体素的体素的第二子组。体素的第二子组邻近各体素。对于多个位置的每个位置，方法包括对于体素的第二子组的每个体素由处理器确定各体素处于所识别的掩膜的内还是外，且对于体素的第一子组的每个体素基于各体素在所识别的掩膜内还是外的确定而确定各体素的第一权重。对于多个位置的每个位置，方法也包括对于体素的第二子组的每个体素由处理器基于各体素在所识别的掩膜内还是外的确定而确定各体素的第二权重。对于多个位置的每个位置，方法包括对于体素的第一子组的每个体素由处理器分别基于体素的子组的所确定的权重和体素值确定邻近的体素的组的平均体素值。对于多个位置的每个位置，方法也包括对于体素的第一子组的每个体素由处理器将体素值调整为等于所确定的平均体素值，且根据所确定的第一权重、所确定的第二权重和体素的第一子组的调整的体素值以有理插值算子确定所识别的位置的体素值。附图说明图1示出了成像系统的一个实施例；图2示出了包括成像装置的一个实施例的成像系统；图3示出了三维(3D)数据组的体绘制方法的示例的流程图；图4图示了示例位置和与所识别的位置邻近的体素；图5A-5C示出了以方法的不同的实施例生成的第一示例图像；和图6A-6F示出了以方法的不同的实施例生成的第二示例图像。具体实施方式在执行体绘制时，可针对结果图像的每个像素沿光线(例如，对于光线投射)求解积分方程。这涉及沿光线多次将体进行采样。在每个采样处(例如，在沿光线的位置处)，识别与样本邻近的体素的邻域，且应用插值算子以从离散的体素输入数据获得连续值。当在绘制期间另外的分割掩膜可供使用时，样本的一些处在分割掩膜的边界处。在分割掩膜的此边界处，邻域体素的第一部分处在分割掩膜内部，且邻域体素的第二部分处在分割掩膜外部。在分割掩膜的边界处因此可能发生颜色渗色。用于避免颜色渗色的分裂体素解决方法要求预处理以创建本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于在对三维(3D)数据组进行体绘制时降低或防止颜色渗色的方法，3D数据组包括多个体素，方法包括：通过处理器识别限定了3D数据组内的分割的体积的掩膜；通过处理器识别3D数据组内的处在或邻近由掩膜限定的边界的位置；通过处理器识别3D数据组内的多个体素的体素的子组；通过处理器对于体素的子组的每个体素确定各体素处在所识别的掩膜的内部还是外部；通过处理器对于体素的子组的每个体素基于各体素在所识别的掩膜内部还是外部的确定而确定各体素的权重；和通过处理器分别基于体素的子组的所确定的权重和体素值确定所识别的位置的体素值。

【技术特征摘要】
2016.08.19 US 15/242,1821.一种用于在对三维(3D)数据组进行体绘制时降低或防止颜色渗色的方法，3D数据组包括多个体素，方法包括：通过处理器识别限定了3D数据组内的分割的体积的掩膜；通过处理器识别3D数据组内的处在或邻近由掩膜限定的边界的位置；通过处理器识别3D数据组内的多个体素的体素的子组；通过处理器对于体素的子组的每个体素确定各体素处在所识别的掩膜的内部还是外部；通过处理器对于体素的子组的每个体素基于各体素在所识别的掩膜内部还是外部的确定而确定各体素的权重；和通过处理器分别基于体素的子组的所确定的权重和体素值确定所识别的位置的体素值。2.根据权利要求1所述的方法，其中在3D数据组内识别体素的子组包括识别八个最靠近3D数据组内的所识别的位置的体素。3.根据权利要求2所述的方法，其中对于所识别的位置确定体素值包括通过处理器以包括确定的权重和体素值的有理插值算子确定体素值。4.根据权利要求1所述的方法，进一步包括识别多个体素的体素，其中识别3D数据组内的体素的子组包括识别邻近3D数据组内的所识别的体素的体素的组。5.根据权利要求4所述的方法，其中邻近的体素的组包括邻近所识别的体素的26个体素。6.根据权利要求4所述的方法，进一步包括：分别基于体素的子组的所确定的权重和体素值确定邻近的体素的组的平均体素值；和对于所识别的体素将体素值调整为等于所确定的平均体素值。7.根据权利要求6所述的方法，其中所识别的体素是所识别的掩膜外部的体素，和其中方法进一步包括对于所识别的掩膜外部的多个体素的所有其他体素重复：识别处于所识别的掩膜外部的体素、识别体素的子组、确定平均体素值和调整。8.根据权利要求7所述的方法，进一步包括对于所识别的掩膜内部的多个体素的所有其他体素重复：识别处于所识别的掩膜外部的体素、识别体素的子组、确定平均体素值和调整。9.根据权利要求6所述的方法，其中体素的子组是体素的第一子组，其中方法进一步包括识别3D数据组内的多个体素的体素的第二子组，体素的第二子组包括邻近识别到的位置的体素的组，其中所识别的体素是体素的第二子组的体素，和其中方法进一步包括对于体素的第二子组的所有其他体素重复：识别体素、识别体素的子组、确定平均体素值和调整。10.根据权利要求9所述的方法，其中确定所识别的位置的体素值包括通过处理器以包括调整的体素值的有理插值算子确定体素值。11.根据权利要求9所述的方法，其中权重是第一权重，其中方法进一步包括：对于体素的第二子组的每个体素，确定各体素位于所识别的掩膜内部还是外部；和对于体素的第二子组的每个体素，基于各体素位于所识别的掩膜内部还是外部的确定来确定各体素的第二权重，和其中确定所识别的位置的体素值包括，根据调整的体素值和第二权重，通过处理器以有理插值算子确定体素值。12.根据权利要求11所述的方法，其中基于各体素位于所识别的掩膜内部还是外部的确定来确定对于各体素的第二权重包括：在各体素处于所识别的掩膜内部时将各体素的第二权重设定为1，且在各体素处于所识别的掩膜外部时将各体素的第二权重设定为等于可改变的参数。13.根据权利要求1所述的方法，其中基于各体素位于所识别的掩膜内部还是外部的确定来确定对于各体素的权重包括：在各体素处于所识别的掩膜内部时将各体素的权重设定为1，且在各体素处于所识别的掩膜外部时将各体素的权重设定为零。14.根据权利要求1所述的方法，其中确定体素值包括使用三线性插值、三立方插值或四线性插值确定体素值，所述四线性插值用于多个3D数据组，所述多个3D数据组包括3D数据组。15.根据权利要求1所述的方法，其中对于3D数据组内的处于或邻近通过掩膜限定的边界的多个...

【专利技术属性】
技术研发人员：R施奈德，
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