專(zhuān)利名稱(chēng)：信息處理裝置、信息處理方法和程序的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于處理通過(guò)使用諸如X射線(xiàn)計(jì)算斷層(X射線(xiàn)CT)裝置、磁共振成像 (MRI)裝置、核醫(yī)學(xué)診斷裝置(單光子發(fā)射計(jì)算斷層(SPECT)、正電子發(fā)射斷層(PET))和超聲診斷成像裝置的各種類(lèi)型的用于醫(yī)用圖像收集(模式)的裝置捕獲的醫(yī)用圖像的裝置。
背景技術(shù)：
在醫(yī)療領(lǐng)域中，醫(yī)生在監(jiān)視器上顯示病人的醫(yī)用圖像并且解釋(讀取)顯示的醫(yī)用圖像以觀察病變部的狀態(tài)或病變部隨時(shí)間的變化。被配置為產(chǎn)生這種醫(yī)用圖像的裝置的例子包括簡(jiǎn)單的X射線(xiàn)成像裝置、X射線(xiàn)計(jì)算斷層(X射線(xiàn)CT)裝置、磁共振成像(MRI)裝置、核醫(yī)學(xué)診斷裝置(諸如SPECT和PET)和超聲診斷成像裝置(超聲檢查(US))。例如，在乳腺科領(lǐng)域中，可通過(guò)識(shí)別用MRI捕獲的圖像上的乳房病變部的位置并然后使用超聲診斷成像裝置觀察病變部的狀態(tài)的過(guò)程來(lái)執(zhí)行診斷成像。這里，在乳腺科領(lǐng)域中的典型的放射線(xiàn)照相協(xié)議中，一般地，在伏臥位(身體面朝下的位置)執(zhí)行MRI，并且， 在仰臥位(身體面朝上的位置)執(zhí)行超聲成像。醫(yī)生在考慮由成像期間的身體的位置的差異導(dǎo)致的乳房的變形的同時(shí)從由伏臥位的MRI圖像獲得的病變部位置估計(jì)仰臥位的病變部位置之后執(zhí)行病變部的超聲成像。但是，由成像期間的身體位置的差異導(dǎo)致的乳房的變形會(huì)較大，使得醫(yī)生估計(jì)的病變部的位置會(huì)偏離實(shí)際的位置。因此，醫(yī)生希望觀察的病變部的超聲圖像的提取會(huì)失敗， 或者找到病變部會(huì)需要很長(zhǎng)的時(shí)間?？赏ㄟ^(guò)在與超聲成像期間的身體位置相同的仰臥位上執(zhí)行MRI來(lái)克服該困難。但是，仰臥位的成像會(huì)受被檢者的呼吸的影響，并且，會(huì)出現(xiàn)不能獲得解釋所需的銳利的MRI圖像的另一困難。如果通過(guò)圖像處理使通過(guò)伏臥位的成像獲得的MRI圖像變形并且成功地產(chǎn)生通過(guò)仰臥位的成像獲得的假想的MRI圖像，那么從變形的MRI圖像識(shí)別病變部的位置，因此， 可以在不關(guān)注成像期間的身體位置的差異的情況下實(shí)現(xiàn)病變部的超聲成像。例如，在解釋通過(guò)伏臥位的成像獲得的MRI圖像并且獲得圖像上的病變部的位置之后，可基于關(guān)于從伏臥位到仰臥位的姿勢(shì)變化的信息計(jì)算仰臥位的假想的MRI圖像上的病變部的位置。作為替代方案，可以解釋產(chǎn)生的仰臥位的假想的MRI圖像，因此可直接確定該圖像上的病變部的位置。為了實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，通過(guò)使用在NPL 1中公開(kāi)的方法，伏臥位的MRI圖像可被變形為具有與仰臥位的MRI圖像相同的形狀。在公開(kāi)的方法中，首先，使用物理模擬從伏臥位的MRI圖像產(chǎn)生仰臥位的假想的MRI圖像。然后，基于像素值的類(lèi)似性執(zhí)行仰臥位的假想的MRI圖像與通過(guò)仰臥位的成像獲得的實(shí)際的MRI圖像之間的變形對(duì)準(zhǔn)(deformation registration)?；谠谝陨系奶幚碇蝎@得的對(duì)應(yīng)關(guān)系，執(zhí)行使伏臥位的MRI圖像變形為具有與仰臥位的MRI圖像相同的形狀的處理。NPL 2公開(kāi)了用于通過(guò)下述方式來(lái)獲得統(tǒng)計(jì)運(yùn)動(dòng)模型(SMM)的技術(shù)事先使用物理模擬獲得關(guān)于對(duì)象物體的變形的參數(shù)(以下，稱(chēng)為變形參數(shù))的各種設(shè)置的變形形狀組，并對(duì)于結(jié)果應(yīng)用主成分分析。NPL 2還公開(kāi)了用于通過(guò)下述方式來(lái)使在變形前后獲取的形狀相關(guān)聯(lián)的技術(shù)比較單獨(dú)地獲得的在變形后獲取的形狀數(shù)據(jù)與SMM的表面部分的形狀并估計(jì)變形。為了使用在NPL 1中描述的方法來(lái)正確地執(zhí)行處理，必須事先獲得對(duì)象物體的變形參數(shù)的正確的值。即，如果沒(méi)有獲得變形參數(shù)，那么難以應(yīng)用在NPL 1中描述的方法。當(dāng)變形參數(shù)未知時(shí)，可以設(shè)想嘗試基于變形參數(shù)的變化的所有模式應(yīng)用變形的方法。但是，變形的許多的嘗試會(huì)需要大量的時(shí)間。在NPL 2中描述的方法中，僅僅使用對(duì)象物體的輪廓形狀估計(jì)變形，從而導(dǎo)致對(duì)諸如人乳房的表面的平滑曲線(xiàn)上的變形的模糊的估計(jì)。因此，變形的高精度估計(jì)會(huì)是不可行的。引文列表非專(zhuān)利文獻(xiàn)NPL 1 T. J. Carter, C. Tanner, W. R. Crum, and D. J. Hawkes, " Biomechanical model initialized non-rigid registration for image-guided breast surgery," 9th Computational Biomechanics for Medicine,9th MICCAI Conference workshopNPL 2Y. Hu, D. Morgan, H. U. Ahmed, D. Pendse, M. Sahu, C. Allen, M. Emberton, and D.Hawkes, " A Statistical Motion Model Based on Biomechanical Simulations, “ MICCAI 2008, Part I，LNCS 5241，pp.737-744，2008

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供用于在對(duì)象物體的變形參數(shù)未知時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)由變形條件的差異導(dǎo)致的變形的高精度和高速估計(jì)的機(jī)制。本發(fā)明的一個(gè)方面提供一種用于執(zhí)行用于使原圖像的形狀變形為近似對(duì)象圖像的形狀的處理的信息處理裝置，該信息處理裝置包括被配置為通過(guò)使由原圖像的變形導(dǎo)致的特征區(qū)域的移動(dòng)與變形相關(guān)聯(lián)來(lái)獲得變形規(guī)則的獲得單元；和被配置為使用關(guān)于對(duì)象圖像的特征區(qū)域和原圖像的對(duì)應(yīng)區(qū)域的位置信息作為約束條件來(lái)根據(jù)變形規(guī)則使原圖像變形的變形單元。結(jié)合附圖考慮以下的描述，本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將十分明顯，在這些附圖中， 類(lèi)似的附圖標(biāo)記始終表示相同或類(lèi)似的部分。


被包含于說(shuō)明書(shū)中并構(gòu)成其一部分的附圖示出本發(fā)明的實(shí)施例，并與本描述一起用于解釋本發(fā)明的原理。圖1是示出根據(jù)第一實(shí)施例的信息處理裝置的功能配置的示圖。圖2是示出根據(jù)第一實(shí)施例的信息處理裝置的設(shè)備配置的示圖。圖3是示出根據(jù)第一實(shí)施例的信息處理裝置的處理過(guò)程的流程圖。圖4A 4D是示出根據(jù)第一實(shí)施例的對(duì)象物體和對(duì)象物體的形狀的獲取的示圖。圖5是示出根據(jù)第一實(shí)施例的重力加速度的示圖。圖6是示出根據(jù)第一實(shí)施例的網(wǎng)格模型(mesh model)的示圖。
圖7是示出根據(jù)第一實(shí)施例的步驟S209的處理過(guò)程的流程圖。圖8是示出根據(jù)第二實(shí)施例的步驟S209的處理過(guò)程的流程圖。圖9是示出根據(jù)第二實(shí)施例的步驟S3101的處理過(guò)程的流程圖。圖10是示出根據(jù)第三實(shí)施例的步驟S209的處理過(guò)程的流程圖。圖11是示出根據(jù)第三實(shí)施例的步驟S4101的處理過(guò)程的流程圖。圖12是示出根據(jù)第三實(shí)施例的步驟S4103的處理過(guò)程的流程圖。
具體實(shí)施例方式將根據(jù)附圖詳細(xì)描述根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的信息處理裝置和方法。應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明的范圍不限于圖中所示的例子。第一實(shí)施例圖1示出根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的信息處理裝置1的功能配置。根據(jù)本實(shí)施例的信息處理裝置1與用作圖像捕獲裝置2的MRI裝置和用作形狀測(cè)量裝置3的激光范圍傳感器連接。信息處理裝置1獲得通過(guò)用圖像捕獲裝置2捕獲第一變形條件下的對(duì)象物體的圖像獲得的第一三維圖像數(shù)據(jù)(原圖像數(shù)據(jù))。信息處理裝置1進(jìn)一步獲得通過(guò)用形狀測(cè)量裝置3測(cè)量第二變形條件下的對(duì)象物體獲得的對(duì)象物體的表面形狀作為對(duì)象圖像的形狀(以下，稱(chēng)為第二表面形狀)。基于獲得的信息，產(chǎn)生并顯示通過(guò)使第一三維圖像變形而獲得的變形圖像，使得在第一三維圖像中出現(xiàn)的對(duì)象物體的形狀(以下，稱(chēng)為第一形狀)基本上與第二變形條件下的對(duì)象物體的形狀(以下，稱(chēng)為第二形狀)匹配。信息處理裝置1包括以下的功能。第一圖像獲得單元100獲得通過(guò)用圖像捕獲裝置2捕獲第一變形條件下的對(duì)象物體產(chǎn)生的第一三維圖像(原圖像)，并且將第一三維圖像傳送到第一形狀獲得單元101、第一特征點(diǎn)位置獲得單元102和變形圖像產(chǎn)生單元110。第一形狀獲得單元101處理由第一圖像獲得單元100獲得的第一三維圖像以提取關(guān)于第一變形條件下的對(duì)象物體的形狀(第一形狀)的信息，并且產(chǎn)生描述第一形狀的形狀模型(以下，稱(chēng)為第一形狀模型)。然后，產(chǎn)生的第一形狀模型被傳送到第一特征點(diǎn)位置獲得單元102。第一特征點(diǎn)位置獲得單元102處理由第一圖像獲得單元100獲得的第一三維圖像，并且提取第一變形條件下的對(duì)象物體的預(yù)定特征區(qū)域。然后，第一特征點(diǎn)位置獲得單元 102執(zhí)行用于將關(guān)于特征區(qū)域的位置(以下，稱(chēng)為第一特征區(qū)域的位置)的信息加入到第一形狀模型中的處理。然后，包含關(guān)于特征區(qū)域的信息的第一形狀模型被傳送到變形形狀組產(chǎn)生單元104、位移矢量計(jì)算單元109和變形圖像產(chǎn)生單元110。假想變形參數(shù)獲得單元103使用以下描述的方法來(lái)獲得以假想的方式設(shè)定可通過(guò)對(duì)象物體的變形參數(shù)取得的值的假想變形參數(shù)的np組，并且將假想變形參數(shù)的np組傳送到變形形狀組產(chǎn)生單元104。對(duì)象物體的變形參數(shù)的例子包括用于限定與對(duì)象物體的變形有關(guān)的特性的材料-機(jī)械物理量(諸如彈性模量)和關(guān)于施加在第一和第二變形條件下的對(duì)象物體上的外力的信息。變形形狀組產(chǎn)生單元104基于從假想變形參數(shù)獲得單元103接收的多個(gè)假想變形參數(shù)中的每一個(gè)對(duì)第一形狀模型執(zhí)行物理模擬。因此，變形形狀組產(chǎn)生單元104產(chǎn)生第一形狀被變形的多個(gè)變形形狀(以下，稱(chēng)為變形形狀組)，并且計(jì)算特征區(qū)域的位置的位移。 然后，以上的信息被傳送到變形形狀模型產(chǎn)生單元105。變形形狀模型產(chǎn)生單元105基于變形的形狀組產(chǎn)生變形形狀模型，并且將變形形狀模型傳送到變形成分估計(jì)單元108，該變形形狀模型可提供可由第二變形條件下的對(duì)象物體取得的各種變形形狀和特征區(qū)域的位置位移的近似表示。第二形狀獲得單元106從形狀測(cè)量裝置3獲得第二變形條件下的對(duì)象物體的表面形狀(第二表面形狀)。在本實(shí)施例中，可從形狀測(cè)量裝置3供給包含表示在物體的表面上緊密布置的點(diǎn)組的位置的三維坐標(biāo)的集合的范圍數(shù)據(jù)作為對(duì)象物體的表面形狀。第二特征點(diǎn)位置獲得單元107基于由第二形狀獲得單元106獲得的第二表面形狀 (范圍數(shù)據(jù))提取對(duì)象物體的特征區(qū)域的位置(第二特征區(qū)域的位置)，并且將第二特征區(qū)域的位置傳送到變形成分估計(jì)單元108。變形成分估計(jì)單元108使用變形形狀模型基于由第二特征點(diǎn)位置獲得單元107提取的第二特征區(qū)域的位置計(jì)算用于描述第二形狀的變形成分估計(jì)值。計(jì)算的估計(jì)值然后被傳送到位移矢量計(jì)算單元109。位移矢量計(jì)算單元109基于變形成分估計(jì)值計(jì)算用于變形第一形狀模型以使其與第二形狀匹配的位移矢量，并且將位移矢量傳送到變形圖像產(chǎn)生單元110。變形圖像產(chǎn)生單元110基于第一形狀模型和位移矢量產(chǎn)生第二三維圖像(變形圖像)，并且將第二三維圖像傳送到圖像顯示單元111，在該第二三維圖像中第一三維圖像被變形為與第二形狀匹配。圖像顯示單元111顯示第二三維圖像。圖2是示出根據(jù)第一實(shí)施例的信息處理裝置和與該信息處理裝置連接的裝置的配置的示圖。信息處理裝置1可通過(guò)例如個(gè)人計(jì)算機(jī)(PC)被實(shí)現(xiàn)，并且包括中央處理單元 (CPU) 10、主存儲(chǔ)器11、磁盤(pán)12、顯示存儲(chǔ)器13、監(jiān)視器14、鼠標(biāo)15和鍵盤(pán)16。CPU 10主要控制信息處理裝置1的各元件的操作。主存儲(chǔ)器11存儲(chǔ)由CPU 10執(zhí)行的控制程序，或者當(dāng)CPU 10執(zhí)行程序時(shí)提供工作區(qū)域。磁盤(pán)12存儲(chǔ)包含操作系統(tǒng)(OS)、 外設(shè)設(shè)備的設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序和用于執(zhí)行以下描述的變形估計(jì)處理和其它適當(dāng)?shù)奶幚淼某绦虻母鞣N軟件應(yīng)用。顯示存儲(chǔ)器13暫時(shí)存儲(chǔ)用于監(jiān)視器14的顯示數(shù)據(jù)。監(jiān)視器14可以為例如陰極射線(xiàn)管(CRT)監(jiān)視器或液晶顯示監(jiān)視器等，并且基于來(lái)自顯示存儲(chǔ)器13的數(shù)據(jù)顯示圖像。鼠標(biāo)15和鍵盤(pán)16允許用戶(hù)執(zhí)行指向輸入(pointing input)并輸入文本等。以上的元件經(jīng)由共用總線(xiàn)17相互連接，以相互通信。信息處理裝置1經(jīng)由諸如Khernet (注冊(cè)商標(biāo))的局域網(wǎng)(LAN)與形狀測(cè)量裝置 3連接，并且可從形狀測(cè)量裝置3獲得對(duì)象物體的表面形狀。信息處理裝置1還經(jīng)由諸如 Ethernet (注冊(cè)商標(biāo))的LAN與圖像捕獲裝置2連接，并且可從圖像捕獲裝置2獲得圖像數(shù)據(jù)。本發(fā)明的實(shí)施例不限于該配置，并且，信息處理裝置1可經(jīng)由諸如通用串行總線(xiàn)(USB) 接口或電氣和電子工程師協(xié)會(huì)(IEEE) 1394接口的任何其它接口與形狀測(cè)量裝置3和圖像捕獲裝置2連接。信息處理裝置1還可被配置為從管理以上數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)服務(wù)器經(jīng)由LAN等加載必要的數(shù)據(jù)。作為替代方案，信息處理裝置1可與諸如軟盤(pán)驅(qū)動(dòng)器(FDD)、壓縮盤(pán)可寫(xiě) (CD-Rff)驅(qū)動(dòng)器、磁光(MO)驅(qū)動(dòng)器或Zip驅(qū)動(dòng)器的存儲(chǔ)設(shè)備連接，并且可從中加載必要的數(shù)據(jù)。根據(jù)本實(shí)施例的信息處理裝置1估計(jì)從第一變形條件下的對(duì)象物體的形狀向第二變形條件下的對(duì)象物體的形狀的變形，相應(yīng)地使第一三維圖像變形并顯示變形的三維圖像。即，在第一三維圖像上執(zhí)行變形處理，并且，產(chǎn)生并顯示第二變形條件下的假想三維圖像。在本實(shí)施例中，作為例子，使用人乳房作為對(duì)象物體。在本實(shí)施例中，第一變形條件可以是病人的乳房沿重力的方向朝下(伏臥位)的狀態(tài)。第二變形條件可以是病人的乳房沿重力的方向朝上(仰臥位)的狀態(tài)。即，第一變形條件和第二變形條件下的乳房上的重力的方向不同。由于條件之間的差異，在第一形狀和第二形狀之間出現(xiàn)變形。根據(jù)本實(shí)施例的信息處理裝置1使用第一變形條件和第二變形條件下的對(duì)象物體上的重力的不同的方向和對(duì)象物體的彈性模量(楊氏模量，泊松比)作為未知的變形參數(shù)來(lái)執(zhí)行變形對(duì)準(zhǔn)。下面，參照?qǐng)D3所示的流程圖詳細(xì)描述由根據(jù)本實(shí)施例的信息處理裝置1執(zhí)行的處理。作為例子，在圖4A所示的捕獲與不變形的胸壁面401連接的乳房400的圖像的情形下描述各步驟的處理。應(yīng)當(dāng)注意，乳頭402位于乳房400的頂部并與乳房400連接。在圖4A中，為了便于圖解，乳房400、胸壁面401和乳頭402被示為二維平面物體。但是，在本實(shí)施例中，它們具有三維形狀，并且，其斷面在圖4A中被示出。在本實(shí)施例中，楊氏模量和泊松比可以是標(biāo)量，并且分別由Py和Pp表示。并且，重力加速度的差異是乳房400上的重力加速度的三維矢量量Pg，并且，矢量量pg的成分由pgx、 Pgy和Pgz表示。即，本實(shí)施例中的乳房400的變形參數(shù)ρ由在數(shù)學(xué)式1中給出的五維矢量表不。[數(shù)學(xué)式1]ρ = (py pp pgx pgy pgz)τ這里，為了幫助理解以下的描述，將參照?qǐng)D5詳細(xì)描述重力加速度pg的差異的含義。圖5是示出由于重力加速度而導(dǎo)致在對(duì)象物體的任意局部區(qū)域上施加的力的矢量的矢量圖。這里，為了便于圖解，將使用二維矢量圖給出描述。但是，在本實(shí)施例中，由于1)8是三維矢量，因此，可對(duì)于三維應(yīng)用擴(kuò)展使用參照?qǐng)D5的描述。在圖5中，第一重力條件500表示施加在第一變形條件下的對(duì)象物體上的重力加速度的矢量。在圖5中，在矢量圖的原點(diǎn)上繪制第一重力條件500，并且，以下描述的非重力條件501和第二重力條件502被表示為相對(duì)于第一重力條件500的相對(duì)矢量。非重力條件501表示在使用第一重力條件500作為基準(zhǔn)時(shí)可由非重力狀態(tài)下的重力加速度的矢量取得的值。這里，非重力條件501的重力加速度矢量的絕對(duì)值被唯一確定為地球上的重力加速度的大小。這里，絕對(duì)值由g表示。但是，矢量的方向不被確定。因此， 可由圖5中的非重力狀態(tài)下的力的矢量取得的值可以是以第一重力條件500為中心、半徑為g的圓周上的任何點(diǎn)。第二重力條件502表示可由施加在第二變形條件的對(duì)象物體上的重力加速度矢量取得的值。如果使用非重力狀態(tài)作為基準(zhǔn)，那么施加在第二變形條件下的對(duì)象物體上的重力加速度矢量的絕對(duì)值也由g表示。但是，矢量的方向不被確定。因此，在使用非重力狀態(tài)作為基準(zhǔn)的矢量圖的表示中，可取得以非重力狀態(tài)為原點(diǎn)、具有半徑g的圓上的任何矢量。另一方面，如果如圖5所示的那樣使用第一重力條件500作為基準(zhǔn)，那么施加在第二變形條件下的對(duì)象物體上的重力加速度矢量可取得以非重力條件501的圓周上的任意點(diǎn)為中心、半徑為g的圓周上的矢量。因此，在圖5中，第二重力條件502可取得以第一重力條件500為中心、半徑為2g的圓中的任何矢量。因此，本實(shí)施例中的關(guān)于外力的三維矢量量 Pg可取得具有2g或更小的絕對(duì)值的任意三維矢量量。步驟S200在步驟S200中，第一圖像獲得單元100獲得在第一變形條件下由圖像捕獲裝置2 捕獲的乳房400的MRI圖像作為第一三維圖像(原圖像)。這里，圖4B示出由第一圖像獲得單元100獲得的第一三維圖像的例子。可作為在捕獲范圍內(nèi)的三維空間中定義的捕獲圖像的亮度的函數(shù)由數(shù)學(xué)式2描述第一三維圖像(1)403的信息。[數(shù)學(xué)式2]I^x, y, ζ)其中，χ、y和ζ是指捕獲范圍內(nèi)的三維空間中的位置坐標(biāo)，并且，在使用圖像捕獲裝置或捕獲圖像作為基準(zhǔn)的正交坐標(biāo)系(以下，稱(chēng)為MRI坐標(biāo)系)中，分別表示從原點(diǎn)平移 χ mm、y mm禾口 ζ mm的位置。步驟S2Ol在步驟S201中，第一形狀獲得單元101處理在步驟S200中獲得的第一圖像403， 以產(chǎn)生表示第一變形條件下的乳房400的形狀的第一形狀模型。將參照?qǐng)D4A 4D詳細(xì)描述該處理。首先，第一形狀獲得單元101對(duì)第一三維圖像403(圖4B)執(zhí)行輪廓提取處理，以獲得圖4C所示的輪廓形狀404。輪廓提取處理可以是用于確定作為第一三維圖像403中的乳房400的內(nèi)部和外部之間的邊界的輪廓的處理。在該處理的特定的例子中，可以計(jì)算第一三維圖像403的亮度值的空間梯度，并且，可使用諸如執(zhí)行閾值處理的方法來(lái)確定輪廓形狀404。作為替代方案，可基于第一三維圖像403中的乳房400的內(nèi)部與外部的亮度值的直方圖或亮度值的圖案(紋理)的差異來(lái)執(zhí)行圖像區(qū)域分割，并且可確定區(qū)域的邊界作為輪廓形狀404?？墒褂靡陨戏椒ㄖ械娜魏我环N或它們的組合或使用任何其它方法來(lái)執(zhí)行用于確定輪廓形狀404的處理。然后，第一形狀獲得單元101以適當(dāng)?shù)拈g隔將輪廓形狀404分割成區(qū)段，并且布置圖4D所示的輪廓節(jié)點(diǎn)組405。輪廓節(jié)點(diǎn)組405包含分別具有關(guān)于三維位置坐標(biāo)的信息的輪廓節(jié)點(diǎn)。這里，假定輪廓節(jié)點(diǎn)組405由Hi1 ‘個(gè)輪廓節(jié)點(diǎn)構(gòu)成，并且，各輪廓節(jié)點(diǎn)的位置坐標(biāo)由三維位置坐標(biāo)矢量sn(l彡i彡m/ )表示。然后，第一形狀獲得單元101將輪廓節(jié)點(diǎn)組405中的與乳房400鄰接胸壁面401 的位置對(duì)應(yīng)的節(jié)點(diǎn)組設(shè)定為固定節(jié)點(diǎn)組406。例如，可使用區(qū)域分割處理檢測(cè)和識(shí)別胸壁面 401的區(qū)域，并且，可以確定該區(qū)域附近的節(jié)點(diǎn)(到區(qū)域的距離在預(yù)定的閾值內(nèi)的節(jié)點(diǎn))當(dāng)中的連續(xù)節(jié)點(diǎn)組作為固定節(jié)點(diǎn)組406。然后，記錄必要的信息，使得可相互區(qū)分固定節(jié)點(diǎn)組 406和其它的節(jié)點(diǎn)組(以下，稱(chēng)為表面節(jié)點(diǎn)組)。然后，第一形狀獲得單元101使用關(guān)于在以上的處理中獲得的輪廓節(jié)點(diǎn)組405的信息來(lái)產(chǎn)生第一形狀模型。在本實(shí)施例中，使用以下描述的網(wǎng)格模型表示第一形狀模型。 將參照?qǐng)D6描述由第一形狀獲得單元101執(zhí)行的網(wǎng)格模型產(chǎn)生處理。在圖6中，輪廓節(jié)點(diǎn)組405和固定節(jié)點(diǎn)組406與參照?qǐng)D4D描述的那些相同。首先，第一形狀獲得單元101在被輪廓節(jié)點(diǎn)組405包圍的區(qū)域中產(chǎn)生內(nèi)部節(jié)點(diǎn)組700。在這種情況下，可以以這樣的方式布置內(nèi)部節(jié)點(diǎn)組700 例如，以相等的間隔將被輪廓節(jié)點(diǎn)組405包圍的區(qū)域分割成多個(gè)部分。但是，在本發(fā)明的實(shí)施例中，可使用任何方法來(lái)布置內(nèi)部節(jié)點(diǎn)組700。并且，第一形狀獲得單元101產(chǎn)生關(guān)于輪廓節(jié)點(diǎn)組405和固定節(jié)點(diǎn)組406的連接的信息。可使用諸如對(duì)于節(jié)點(diǎn)組應(yīng)用Delaimay分割的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)關(guān)于節(jié)點(diǎn)組的連接的信息的產(chǎn)生。表示在以上的處理中產(chǎn)生的關(guān)于輪廓節(jié)點(diǎn)組和內(nèi)部節(jié)點(diǎn)組的連接的信息的數(shù)據(jù)以下被稱(chēng)為網(wǎng)格模型。 并且，構(gòu)成網(wǎng)格模型的節(jié)點(diǎn)中的每一個(gè)被賦予以上獲得的關(guān)于該節(jié)點(diǎn)的位置信息的模型 (即，被配置為表示第一變形條件下的乳房400的形狀的網(wǎng)格模型)以下被稱(chēng)為第一形狀模型。在以下的描述中，產(chǎn)生的內(nèi)部節(jié)點(diǎn)組700中的各節(jié)點(diǎn)的位置坐標(biāo)由三維位置坐標(biāo)矢量 Sli(m/ +1 ^ i ^ Hl1)表示Oii1表示網(wǎng)格模型的節(jié)點(diǎn)的總數(shù))。然后，如在數(shù)學(xué)式3中給出的那樣，構(gòu)成第一形狀模型的節(jié)點(diǎn)組的位置信息由垂直地布置包含輪廓節(jié)點(diǎn)組405和內(nèi)部節(jié)點(diǎn)組700的所有節(jié)點(diǎn)的位置坐標(biāo)的(3Xffll)維矢量S1表示。[數(shù)學(xué)式3]
權(quán)利要求
1.一種用于執(zhí)行用于將原圖像的形狀變形為近似對(duì)象圖像的形狀的處理的信息處理裝置，包括被配置為通過(guò)使由原圖像的變形導(dǎo)致的特征區(qū)域的移動(dòng)與變形相關(guān)聯(lián)來(lái)獲得變形規(guī)則的獲得單元；和被配置為使用關(guān)于對(duì)象圖像的特征區(qū)域和原圖像的對(duì)應(yīng)區(qū)域的位置信息作為約束條件來(lái)根據(jù)變形規(guī)則使原圖像變形的變形單元。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的信息處理裝置，其中，獲得單元包含被配置為獲得關(guān)于在第一變形條件下獲得的原圖像的形狀的信息的第一形狀獲得單元；被配置為獲得關(guān)于在第二變形條件下獲得的對(duì)象圖像的形狀的信息的第二形狀獲得單元；被配置為獲得關(guān)于第一變形條件下的原圖像的特征區(qū)域的位置信息的第一特征點(diǎn)位置獲得單元；被配置為獲得關(guān)于第二變形條件下的對(duì)象圖像的特征區(qū)域的位置信息的第二特征點(diǎn)位置獲得單元；和被配置為從與多個(gè)參數(shù)對(duì)應(yīng)的原圖像的變形形狀和關(guān)于與變形形狀相關(guān)聯(lián)的特征區(qū)域的位置信息產(chǎn)生原圖像的變形形狀模型的變形形狀模型產(chǎn)生單元，并且，變形單元包含變形估計(jì)單元，該變形估計(jì)單元被配置為使用關(guān)于第一變形條件下的原圖像的特征區(qū)域的位置信息和關(guān)于第二變形條件下的對(duì)象圖像的特征區(qū)域的位置信息作為約束條件，基于變形形狀模型估計(jì)第二變形條件下的原圖像的形狀到對(duì)象圖像的形狀的變形。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的信息處理裝置，其中，第二形狀獲得單元被配置為進(jìn)一步獲得關(guān)于對(duì)象圖像的形狀的一部分的信息，并且，變形估計(jì)單元進(jìn)一步基于關(guān)于由第二形狀獲得單元獲得的對(duì)象圖像的形狀的所述一部分的信息來(lái)估計(jì)到對(duì)象圖像的形狀的變形。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3的信息處理裝置，還包括被配置為通過(guò)捕獲第一變形條件下的對(duì)象物體的圖像來(lái)獲得圖像作為原圖像的圖像獲得單元；和被配置為基于由變形估計(jì)單元估計(jì)的變形來(lái)使由圖像獲得單元獲得的圖像變形的變形圖像產(chǎn)生單元，其中，第一形狀獲得單元和第一特征點(diǎn)位置獲得單元中的至少一個(gè)從由圖像獲得單元獲得的圖像獲得預(yù)定信息。
5.根據(jù)權(quán)利要求2 4中的任一項(xiàng)的信息處理裝置，其中，對(duì)象物體包含人乳房，并且， 對(duì)象物體的特征區(qū)域至少包含人乳頭。
6.一種用于執(zhí)行用于將原圖像的形狀變形為近似對(duì)象圖像的形狀的處理的信息處理方法，包括通過(guò)使由原圖像的變形導(dǎo)致的特征區(qū)域的移動(dòng)與變形相關(guān)聯(lián)來(lái)獲得變形規(guī)則的獲得步驟；和使用關(guān)于對(duì)象圖像的特征區(qū)域和原圖像的對(duì)應(yīng)區(qū)域的位置信息作為約束條件來(lái)根據(jù)變形規(guī)則使原圖像變形的變形步驟。
7.一種用于執(zhí)行用于將原圖像的形狀變形為近似對(duì)象圖像的形狀的處理的信息處理方法，包括獲得關(guān)于原圖像被分割成的多個(gè)區(qū)域的位置信息的獲得步驟；和通過(guò)使對(duì)象圖像的特征區(qū)域的位置和原圖像的對(duì)應(yīng)區(qū)域的位置匹配并通過(guò)改變關(guān)于所述多個(gè)區(qū)域的位置信息來(lái)使原圖像變形的變形步驟。
8.一種用于使得計(jì)算機(jī)執(zhí)行根據(jù)權(quán)利要求6或7的信息處理方法的程序。
全文摘要
一種用于使原圖像變形的信息處理裝置包括被配置為通過(guò)使由原圖像的變形導(dǎo)致的特征區(qū)域的移動(dòng)與變形相關(guān)聯(lián)來(lái)獲得變形規(guī)則的獲得單元；和被配置為使用關(guān)于對(duì)象圖像的特征區(qū)域和原圖像的對(duì)應(yīng)區(qū)域的位置信息作為約束條件來(lái)根據(jù)變形規(guī)則使原圖像變形的變形單元。
文檔編號(hào)G06T1/00GK102573650SQ201080047989
公開(kāi)日2012年7月11日 申請(qǐng)日期2010年10月18日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月27日
發(fā)明者佐藤清秀, 石川亮, 遠(yuǎn)藤隆明 申請(qǐng)人:佳能株式會(huì)社