信息处理设备、信息处理方法和摄像系统技术方案

本发明专利技术涉及一种信息处理设备和信息处理方法以及摄像系统。所述信息处理设备包括：第一获取部件，用于获取被检体的三维图像中的基于所述被检体的胸骨所获得的多个位置；第二获取部件，用于获取所述被检体中的基于所述被检体的胸骨所获得的多个位置；以及计算部件，用于基于所述第一获取部件所获取到的多个位置和所述第二获取部件所获取到的多个位置，来计算所述被检体和所述三维图像之间的位置的对应关系。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用于对各种医用摄像设备所拍摄的医用图像进行处理的信息处理设备、信息处理方法、用于使计算机执行信息处理的程序以及用于拍摄医用图像的摄像系统。
技术介绍
使用医用摄像设备(医学影像设备(modality))所获取到的图像来检查患者或查看其患病区域。医学领域所使用的这些医学影像设备的例子包括简单的X射线摄像设备、X射线计算机断层扫描(X射线CT)摄像设备、磁共振成像(MRI)设备、以及超声波(US)摄像设备等。通过将多个不同的医学影像设备所获取到的这些图像相关联，医生可以利用多个不同类型的图像来查看被检体的同一区域。例如，如果从预先拍摄的三维(3D)MRI图像中获取到与超声波摄像设备所拍摄的超声波图像相对应的MRI断层图像，则医生可以在比较这两个图像的情况下进行诊断。作为用于实现上述处理的技术，US2007/0010743论述了以下内容通过设置位置传感器的基准物体与患者所躺的床之间的位置关系并利用具有该位置传感器的超声波探测器指定体表上的一个预定点，来获取超声波图像和MRI图像之间的对应关系。在该技术中，如果患者改变他/她在床上的方向或姿势，则可能产生误差。
技术实现思路
根据本实施例的一方面，一种信息处理设备，包括第一获取部件，用于获取被检体的三维图像中的基于所述被检体的胸骨所获得的多个位置；第二获取部件，用于获取所述被检体中的基于所述被检体的胸骨所获得的多个位置；以及计算部件，用于基于所述第一获取部件所获取到的多个位置和所述第二获取部件所获取到的多个位置，来计算所述被检体和所述三维图像之间的位置的对应关系。根据本专利技术的另一方面，一种信息处理设备，包括第一获取部件，用于获取第一坐标系中的被检体的胸骨上的多个位置；第二获取部件，用于获取第二坐标系中的所述被检体的胸骨上的多个位置；以及计算部件，用于基于所述第一坐标系和所述第二坐标系中的位置，来计算所述第一坐标系和所述第二坐标系之间的相对关系。根据本专利技术的另一方面，一种摄像系统，包括超声波探测器，用于通过接触被检体的位置获取来自所述被检体的该位置的信号；摄像部件，用于基于所述超声波探测器所获取到的信号来获取超声波图像；第一获取部件，用于获取所述被检体的三维图像中的基于所述被检体的胸骨所获得的多个位置；第二获取部件，用于基于所述超声波探测器与所述被检体相接触的位置来获取所述被检体中的基于所述被检体的胸骨所获得的多个位置；计算部件，用于基于所述第一获取部件所获取到的多个位置和所述第二获取部件所获取到的多个位置，来计算所述被检体和所述三维图像之间的位置的对应关系；以及图像生成部件，用于基于所计算出的对应关系，根据所述三维图像来生成与所获取到的超声波图像相对应的断层图像。根据本专利技术的又一方面，一种信息处理方法，包括以下步骤获取被检体的三维图像中的基于所述被检体的胸骨所获得的多个位置；获取所述被检体中的基于所述被检体的胸骨所获得的多个位置；以及基于所获取到的所述三维图像中的多个位置和所获取到的所述被检体中的多个位置，来计算所述被检体和所述三维图像之间的位置的对应关系。通过以下参考附图对典型实施例的详细说明，本专利技术的其它特征和方面将变得明显。附图说明包含在说明书中并构成说明书一部分的附图示出了本专利技术的典型实施例、特征和方面，并和说明书一起用来解释本专利技术实施例的原理。图I是示出根据本专利技术第一典型实施例的诊断摄像系统的结构的图。图2是示出诊断摄像系统的硬件结构的图。图3是示出诊断摄像系统的摄像功能的图。图4是示出诊断摄像系统的被检体位置测量功能的图。图5是示出根据第一典型实施例的诊断摄像系统所执行的处理的流程图。图6是详细示出根据第一典型实施例的坐标变换计算处理的流程图。图7是示出用于获取基于肋骨的位置的坐标的处理的流程图。图8是示出显示控制单元显示在监视器(显示单元)上的图像的图。图9是示出用于判断第一特征位置获取单元或第二特征位置获取单元所执行的坐标位置获取处理的成功与否的判断单元所执行的处理的流程图。图10是示出根据本专利技术第二典型实施例的诊断摄像系统所执行的处理的流程图。图11是详细示出根据第二典型实施例的坐标变换计算处理的流程图。图12是示出根据本专利技术第三典型实施例的诊断摄像系统所执行的处理的流程图。图13是详细示出根据第三典型实施例的坐标变换计算处理的流程图。具体实施例方式以下将参考附图来详细说明各种典型实施例、特征和方面。图I示出根据第一典型实施例的诊断摄像系统I的结构。诊断摄像系统I包括信息处理设备100、MRI设备110、超声波摄像设备120、位置姿势测量设备130、显示单元1400和操作单元1500。MRI设备110使用核磁共振(NMR)方法来获取与被检体(例如，人体)内部的3D区域有关的信息。S卩，MRI设备110获取MRI图像。在该MRI图像中，将坐标系(MRI图像坐标系)定义为基准，并且由多个像素来表示该坐标系中的3D区域信息。当使用于发送和接收超声波的(图3所示的)超声波探测器与被检体相接触时，超声波摄像设备120拍摄该被检体内部的超声波图像。在本典型实施例中，超声波摄像设备120拍摄示出被检体的截面区域的二维(2D)B模式超声波图像。、位置姿势测量设备130测量超声波探测器在3D空间内的位置和姿势。为此，例如可以通过将磁性或光学6自由度测量设备安装在超声波探测器上来实现该位置姿势测量设备130。超声波探测器的位置和姿势表示以超声波探测器为基准所定义的坐标系(探测器坐标系)和以位置姿势测量设备130为基准所定义的坐标系(传感器坐标系)之间的相对位置和姿势关系。在探测器坐标系中，原点是超声波探测器 的摄像面(与被检体相接触的表面)的中心，并且由从超声波探测器发射超声波束的方向来表示Y轴。另外，由包括在超声波摄像设备120所拍摄的超声波图像的摄像面上且与Y轴垂直的方向来表示X轴。由X轴和Y轴的叉积方向来表示Z轴。该探测器坐标系是如上所述由X轴、Y轴和Z轴所定义的3D正交坐标系。传感器坐标系是以位置姿势测量设备130为基准所定义的正交坐标系。例如，使用固定安装在执行测量的3D空间内的测量站(未示出)作为基准。信息处理设备100包括MRI图像获取单元1010、第一特征位置获取单元1020、测量值获取单元1030、第二特征位置获取单元1040、变换规则计算单元1050、对应截面图像生成单元1060、超声波图像获取单元1070、显示图像生成单元1080、显示控制单元1090、判断单元1100以及输出单元1110。MRI图像获取单元1010获取MRI设备110所拍摄的被检体的MRI图像。第一特征位置获取单元1020获取MRI图像获取单元1010所获取到的MRI图像中绘制出的被检体的胸骨和肋骨附近的体表位置，作为MRI图像坐标系(第一坐标系)中的基于胸骨和肋骨的位置坐标。在位置姿势测量设备130测量出超声波探测器的位置和姿势的值之后，测量值获取单元130获取这些值作为通过平移和转动所表示的4X4刚性变换矩阵。在作为基准的传感器坐标系中表示这些测量值。第二特征位置获取单元1040使用测量值获取单元1030所获取到的这些测量值，并且获取被检体的胸骨和肋骨附近的体表位置作为传感器坐标系(第二坐标系)中的基于被检体的胸骨和肋骨的位置坐标。变换规则计算单本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种信息处理设备，包括：第一获取部件，用于获取被检体的三维图像中的基于所述被检体的胸骨所获得的多个位置；第二获取部件，用于获取所述被检体中的基于所述被检体的胸骨所获得的多个位置；以及计算部件，用于基于所述第一获取部件所获取到的多个位置和所述第二获取部件所获取到的多个位置，来计算所述被检体和所述三维图像之间的位置的对应关系。

【技术特征摘要】
2011.04.01 JP 2011-0819931.一种信息处理设备,包括 第一获取部件，用于获取被检体的三维图像中的基于所述被检体的胸骨所获得的多个位置； 第二获取部件，用于获取所述被检体中的基于所述被检体的胸骨所获得的多个位置；以及 计算部件，用于基于所述第一获取部件所获取到的多个位置和所述第二获取部件所获取到的多个位置，来计算所述被检体和所述三维图像之间的位置的对应关系。2.根据权利要求I所述的信息处理设备，其特征在于，所述第二获取部件基于位置姿势测量设备所测量出的被检体的体表位置，来获取所述被检体中的基于所述被检体的胸骨所获得的多个位置。3.根据权利要求2所述的信息处理设备，其特征在于，所述第二获取部件基于由所述位置姿势测量设备测量位置和姿势的超声波探测器的摄像面与所述被检体相接触的位置，来获取所述被检体中的基于所述被检体的胸骨所获得的多个位置。4.根据权利要求I所述的信息处理设备，其特征在于，还包括图像生成部件，所述图像生成部件用于基于所计算出的对应关系，根据所述三维图像来生成与基于如下信号所获取到的超声波图像相对应的断层图像，其中，该信号是超声波探测器的摄像面与所述被检体相接触时所获取到的信号。5.根据权利要求4所述的信息处理设备，其特征在于，还包括显示控制部件，所述显示控制部件用于使显示单元显示所获取到的超声波图像和所生成的断层图像。6.根据权利要求I所述的信息处理设备，其特征在于，所述第一获取部件至少获取所述被检体的三维图像中的基于所述被检体的胸骨中的第二肋骨根部所获得的位置， 所述第二获取部件至少获取所述被检体中的基于所述被检体的胸骨中的第二肋骨根部所获得的位置，以及 所述计算部件计算所述被检体和所述三维图像之间的对应关系，以使得所述第一获取部件所获取到的、所述被检体的三维图像中的基于胸骨中的第二肋骨根部所获得的位置与所述第二获取部件所获取到的、所述被检体中的基于第二肋骨根部所获得的位置相匹配。7.根据权利要求6所述的信息处理设备，其特征在于，所述第一获取部件还至少获取所述被检体的三维图像中的基于所述被检体的胸骨下端所获得的位置， 所述第二获取部件还至少获取所述被检体中的基于所述被检体的胸骨下端所获得的位置，以及 所述计算部件还计算所述被检体和所述三维图像之间的对应关系，以使得如下两个方向相匹配由所述三维图像中的基于第二肋骨根部所获得的位置和所述三维图像中的基于胸骨下端所获得的位置所定义的方向；以及由所述被检体中的基于第二肋骨根部所获得的位置和所述被检体中的基于所述被检体的胸骨下端所获得的位置所定义的方向。8.根据权利要求I所述的信息处理设备，其特征在于，所述第一获取部件还获取所述被检体的三维图像中的基于所述被检体的肋骨所获得的多个位置， 所述第二获取部件还获取所述被检体中的基于所述被检体的肋骨所获得的多个位置，以及 所述计算部件通过计算所述第一获取部件所获取到的基于胸骨和肋骨所获得的多个位置与所述第二获取部件所获取到的基于胸骨和肋骨所获得的多个位置之间的对应关系，来计算所述被检体和所述三维图像之间的位置的对应关系。9.根据权利要求8所述的信息处理设备，其特征在于，所述计算部件根据所述第一获取部件和所述第二获取部件所获取到的基于胸骨所获得的位置之间的对应关系，来计算所述被检体和所述三维图像之间的胸...

【专利技术属性】
技术研发人员：石川亮，远藤隆明，佐藤清秀，
申请(专利权)人：佳能株式会社，
类型：发明
国别省市：