根据图像数据集渲染视图制造技术

本发明专利技术涉及一种根据图像数据集渲染视图的渲染系统（１００），所述渲染系统包括：选择单元（１１０），用于选择所述图像数据集的子集；计算单元（１２０），用于基于所述图像数据集的该子集，计算张量的第一主轴；以及渲染单元（１３０），用于基于所述第一主轴渲染所述视图，从而根据所述图像数据集渲染所述视图。选择单元（１１０）被配置为：使用在所述图像数据集的所选择子集中包含的、从所述张量的第一主轴中提取的、关于结构的方向性和定向性的信息，有效地帮助用户从所述图像数据集中选择有利视图。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】根据图像数据集渲染视图本专利技术涉及一种用于根据图像数据集渲染视图的渲染系统。 本专利技术还涉及一种包含所述渲染系统的、用于获取图像数据集的图像获取系统。本专利技术还涉及一种包含所述渲染系统的工作站。 本专利技术还涉及一种用于根据图像数据集渲染视图的渲染方法。 本专利技术还涉及一种要由计算机设备加载的计算机程序产品，其包含用于根据图像数据集渲染视图的指令。在开头段落中所述类型的方法的实施例在Journal of Thoracic Imaging 19 (2004) 136-155中公开的Jane P. Ko and David P. Naidich的 论文"Computer Aided Diagnosis and the Evaluation of Lung Disease" 中可知。该文章描述了一种用于交互式肺结节(lung nodule)诊断的 计算机程序产品。该计算机程序产品所采用的这种对3D图像数据集 进行显示并导航的方法使用了一个横翻轮(cartwheel),其允许对包 含有肺结节的相对较小的感兴趣体(VOI)进行180度的环翻 (circumnavigation)。横翻轮的定向确定了 VOI的定向。通过改变横 翻轮的定向而获得的VOI投影序列能够显示为视频。观看这些横翻 轮投影方便并加速了在3D图像数据集中的人工导航，并有助于选择 包含在VOI中的结节的最佳视图，然而，这种方法仍然需要用户选 择VOI的最佳视图。这是不方便且相对耗时的，且易于发生错误。本专利技术的一个目的是提供一种在开头段落中所述类型的渲染系 统，其被配置为有效地帮助用户根据图像数据集选择有利视图。 本专利技术的该目的是如下实现的用于根据图像数据集选择有利视图的渲染系统包括选择单元(110)，用于选择所述图像数据集的子集；计算单元(120)，用于基于所述图像数据集的该子集，计算张量 的第一主轴；以及渲染单元(130)，用于基于所述第一主轴渲染所述视图，从而根 据所述图像数据集渲染所述视图。所述选择单元被配置为选择包含一结构或者其一部分的图像数据集的子集，所述部分在以下也被称为一结构。这种结构的实例是肺 结节。所述计算单元使用所述图像数据集的该子集来采集与所述结构 的方向和定向相关的信息。这是通过基于所述图像数据集的该子集， 计算张量的第一主轴来实现的。所述张量例如是结构张量。所述结构张量在多维图像数据集中的定义和属性在由B. Girod等人编辑的 Sankt Augustin 1996， 171-178的3D Image Analysis and Synthesis '96中 出版的 "A tensor approach for local structure analysis in multi-dimensional images"中进行了描述，该文献以下l皮称为参考文 献1。为了表征(qualify)所述结构，有利的是，根据包含所述结构 的图像数据集渲染视图，其中该视图是最优的。所述张量的第一主轴 有利地定义了在所述图像数据集中包含的该结构的近似主要轴。从 而，所述渲染单元被配置为基于所述第一主轴，根据所述图像数据集 渲染视图。该视图可以是通过与垂直于所述结构张量的第一主轴的平 面基本上彼此相等的平面所得到的所述图像数据集的横截面。可替换 地，该视图可以是通过与包含所述结构张量的第一主轴的平面基本上 彼此相等的平面所得到的所述图像数据集的横截面。所渲染的视图能 够由医师(诸如放射科医师)来评价包含在所述图像数据集中的结构。 用于选择所述图像数据集的子集的用户输入可以包括诸如将鼠标光 标放置在该结构上随后可选择性地进行鼠标点击这样的少量的人工 交互。因此，所述渲染系统被配置为有效地帮助用户根据所述图像数 据集选择有利视图。本专利技术的渲染系统可以用于根据多维图像数据集，尤其是根据 3D和/或4D图像数据集来渲染视图。所述图像数据集能够从很多成 像形态中的任意一种中获得，例如磁共振成像(MRI)、计算机层析 成像(CT)、超声、正电子发射层析成像(PET)、以及单光子发射计算机层析成像(SPECT)。在根据本专利技术的渲染系统的一个实施例中，所述视图是通过与包 含所述第一主轴的平面基本上彼此相等的平面所得到的所述图像数 据集的横截面。在所述第一主轴对应于所述张量的最小主分量时，该 视图对于诸如血管或者其一部分(以下称为血管)之类的伸长结构特 别有优势。在根据本专利技术的渲染系统的另一实施例中，所述视图是所述图像 数据集沿着与所述第一主轴基本上彼此相等的轴的投影。在所述第一 主轴对应于所述张量的最大主分量时，该视图对于诸如血管之类的伸长结构特别有优势。可以采用最大强度投影(Maximum Intensity Projection)或者Iso表面投影(Iso-surface Projection),来根据所述图 像数据集渲染视图，其展示了该主要轴与投影方向垂直的伸长结构。 在根据本专利技术的渲染系统的另一实施例中，所述计算单元被配置 为计算所述张量的第二主轴，并且所述视图是通过与包含所述第一主 轴和所述第二主轴的平面基本上彼此相等的平面所得到的所述图像 数据集的横截面。该视图对于执行测量以便估计所观测结构的维度特 别有利。在根据本专利技术的渲染系统的另一实施例中，所述渲染系统包括用 户接口，用于与所述渲染系统进行交流。将所述渲染系统与用户接口 组合允许用户与所述渲染系统进行交流。所述用户接口被配置为将根 据所述图像数据集的视图显示给所述用户，以便选择感兴趣的结构。 所述用户接口还被配置为帮助选择所述图像数据集的子集。可选择性 地，所述用户接口被配置为提示所述用户选择一种用于选择所述图像 数据集的子集的方法和/或者选择一种渲染视图类型，并且分别接收 对于所选择方法和/或者所选择视图类型的用户选择。在根据本专利技术的渲染系统的另一实施例中，所述张量是以下任意 一种结构张量、惯性张量、以及海赛矩阵。根据应用和图像数据集，能够选择这些张量中最有利的一个来实现本专利技术的渲染系统。可选择 性地，所述渲染系统可以被配置为基于输入和/或者基于评估，来选 择这些张量中的一个。在根据本专利技术的渲染系统的另一实施例中，所述选择单元被配置 为基于种子来选择所述图像数据集的子集。所述种子是采用所述用户 接口输入的，所述用户接口被配置为显示根据所述图像数据集的视 图。所述用户现在能够在视觉上检查所述图像数据集，以找到感兴趣 结构。然后，所述用户能够在接近该结构中心的位置处点击鼠标。所 述选择单元被配置为接收该位置。该位置定义了所述图像数据集的子 集的种子。所述选择单元进一步被配置为基于所述种子来增长所述图 像数据集的子集。在根据本专利技术的渲染系统的进一步的实施例中，所述选择单元被 配置为基于所述种子与所述图像数据集的元素之间的距离，将所述图 像数据集的该元素添加到所述图像数据集的子集中。如果在所述种子 与所述图像数据集的该元素之间的距离小于预定值，则所述选择单元 被配置为将该元素添加到所述图像数据集的子集中。在根据本专利技术的渲染系统的另 一实施例中，所述选择单元还被配 置为通过计算表征所述图像数据集的多个候选子集所使用的各自特 征，来评估所述多个候选子集，并且基于所述评估来选择所述图像数 据集的子本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种根据图像数据集渲染视图的渲染系统（１００），所述渲染系统包括：　　　　选择单元（１１０），用于选择所述图像数据集的子集；　　　　计算单元（１２０），用于基于所述图像数据集的该子集，计算张量的第一主轴；以及　　　　渲染单元（１３０），用于基于所述第一主轴渲染所述视图，从而根据所述图像数据集渲染所述视图。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：R维姆克，T比洛，T布莱费特，
申请(专利权)人：皇家飞利浦电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]