專利名稱：用于裁剪三維醫(yī)療數(shù)據(jù)集的方法和系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
一般來說，本公開涉及裁剪三維醫(yī)療數(shù)據(jù)集的、基于姿勢(gesture)的方法以及用于裁剪三維醫(yī)療數(shù)據(jù)集的、基于姿勢的控制系統(tǒng)。
背景技術：
在查看三維醫(yī)療數(shù)據(jù)集的體積渲染時，用戶經常必須裁剪三維醫(yī)療數(shù)據(jù)集以便更清晰地查看所需的解剖結構。裁剪去除了三維醫(yī)療數(shù)據(jù)集的一部分以便更清晰地圖示底層結構。根據(jù)常規(guī)技術，用戶必須先選擇要調整的裁剪平面，然后控制裁剪平面的定位，以便只裁剪圖像不需要的部分。用戶通常使用用戶接口裝置、例如鼠標或軌跡球，從而先選擇裁剪平面，然后通過使用用戶接口裝置拖曳裁剪平面將其重新定位。雖然有效，但這種裁剪三維醫(yī)療數(shù)據(jù)集的常規(guī)技術遠遠算不上理想，特別是在手術或其它侵入性醫(yī)療過程所需的無菌環(huán)境中。 例如，如果外科醫(yī)生在手術過程期間使用三維醫(yī)療數(shù)據(jù)集作為參考，用戶接口裝置必須保持無菌。像軌跡球鼠標之類的用戶接口裝置的真實性質使其難以保持無菌。例如，鼠標通常具有多個按鈕，而軌跡球需要在鍵盤或其它固定裝置(mounting fixture)上自由旋轉。如果覆蓋在無菌罩中，這兩種裝置的功能性可能會受到一定的影響。而且，在每個手術過程之前，工作人員必須執(zhí)行額外步驟以確保用戶接口裝置的無菌性。此外，在執(zhí)行過程時，外科醫(yī)生經常難以和不便從帶用戶接口裝置的工作站遷移到患者。因此，由于這些和其它原因，期望用于操縱三維醫(yī)療數(shù)據(jù)集的改進的方法和控制系統(tǒng)。

發(fā)明內容
本文解決了上述缺陷、缺點和問題，這通過閱讀理解以下說明書將會理解。在一實施例中，一種操縱三維醫(yī)療數(shù)據(jù)集的方法，包括平移身體部位、使用相機系統(tǒng)檢測身體部位的平移，以及基于身體部位的平移在三維醫(yī)療數(shù)據(jù)集中平移裁剪平面。該方法包括在平移裁剪平面之后在裁剪平面的位置裁剪三維醫(yī)療數(shù)據(jù)集，以及使用體積渲染顯示裁剪的三維醫(yī)療數(shù)據(jù)集。在另一個實施例中，一種操縱三維醫(yī)療數(shù)據(jù)集的方法，包括在預定體積內執(zhí)行初始化姿勢。該方法包括使用相機系統(tǒng)檢測初始化姿勢和使用處理器確定初始化姿勢在預定體積內的位置。該方法包括基于初始化姿勢在預定體積內的位置使用處理器選擇多個裁剪平面中的一個。該方法包括在預定體積內執(zhí)行平移姿勢和使用相機系統(tǒng)檢測平移姿勢。該方法包括基于平移姿勢使用處理器確定平移方向和平移距離。該方法包括在平移方向中將選擇的裁剪平面移動平移距離。該方法包括在移動裁剪平面之后在裁剪平面的位置裁剪三維醫(yī)療數(shù)據(jù)集，并將裁剪的三維醫(yī)療數(shù)據(jù)集顯示為體積渲染。在另一個實施例中，一種基于姿勢的控制系統(tǒng)，包括相機系統(tǒng)、連接到相機系統(tǒng)的顯示裝置以及連接到相機系統(tǒng)和顯示裝置的處理器。處理器配置成在顯示裝置上顯示三維醫(yī)療數(shù)據(jù)集的體積渲染。處理器配置成從相機系統(tǒng)接收平移姿勢的相機數(shù)據(jù)。處理器配置成從相機數(shù)據(jù)劃分身體部位。處理器配置成從相機數(shù)據(jù)確定平移姿勢的平移距離和平移方向。處理器配置成在平移方向中將裁剪平面移動平移距離。處理器配置成在裁剪平面的位置裁剪三維醫(yī)療數(shù)據(jù)集并使用體積渲染在顯示裝置上顯示裁剪的三維醫(yī)療數(shù)據(jù)集。通過附圖及其詳細描述，本領域的技術人員將會顯見到本發(fā)明的多種其它特征、目的和優(yōu)點。


圖I是根據(jù)一實施例的、基于姿勢的控制系統(tǒng)的不意表不；
圖2是根據(jù)一實施例的方法的流程圖；
圖3是根據(jù)一實施例的握攏的手的示意表示；
圖4是根據(jù)一實施例的張開的手的示意表示；
圖5是根據(jù)一實施例的盒子(box)的正視圖的示意表示；
圖6是根據(jù)一實施例的盒子的剖面圖的示意表示；
圖7是根據(jù)一實施例的預定體積的正視圖的示意表示；以及 圖8是根據(jù)一個實施例的預定體積的剖面圖的示意表示。
具體實施例方式在以下詳細描述中，參照了構成其部分的附圖，并且附圖中通過舉例說明的方式示出可實踐的具體實施例。對這些實施例進行充分描述，以便使本領域的技術人員能夠實踐實施例，并且要理解，可利用其它實施例，可進行邏輯、機械、電和其它變更，而沒有背離實施例的范圍。因此，以下詳細描述不是要理解為限制本發(fā)明的范圍。圖I是根據(jù)一實施例的基于姿勢的控制系統(tǒng)100的示意表示?；谧藙莸目刂葡到y(tǒng)100包括顯示裝置102、相機系統(tǒng)104以及處理器106。體積渲染的圖像可在顯示裝置102上顯示。根據(jù)一示范實施例，體積渲染的圖像可包括超聲圖像，例如在獲取額外數(shù)據(jù)時實時更新的現(xiàn)場超聲圖像。用戶107在可由相機系統(tǒng)104檢測的位置中顯示，以進一步示出可如何使用基于姿勢的控制系統(tǒng)100。用戶107可使用某個身體部位(如手109)執(zhí)行姿勢。相機系統(tǒng)104包括兩個相機108，它們經調整以從顯示裝置102前方的區(qū)域檢測相機數(shù)據(jù)。根據(jù)其它實施例，相機系統(tǒng)104可包括僅一個相機。此外，根據(jù)其它實施例，相機系統(tǒng)可包括兩個或更多采用不同配置的相機。例如，一實施例可包括定位以從顯示裝置102記錄數(shù)據(jù)的第一個相機，以及定位在由顯示裝置102定義的平面前方一段距離的第二個相機。此配置可能會有用，因為第二個相機可輕松確定何時用戶107在朝顯示裝置102的方向中移動或離開顯示裝置102的方向中移動。根據(jù)一實施例，處理器106接收三維醫(yī)療數(shù)據(jù)集。處理器106根據(jù)用戶107執(zhí)行的姿勢裁剪三維醫(yī)療數(shù)據(jù)集。關于處理器如何基于姿勢裁剪三維醫(yī)療數(shù)據(jù)集的額外詳情將在下文中進一步詳細描述。三維醫(yī)療數(shù)據(jù)集可包括來自任何三維成像模態(tài)的三維醫(yī)療數(shù)據(jù)集，包括計算機斷層掃描(CT)、正電子發(fā)射斷層掃描(PET)、X射線、超聲等?；谧藙莸目刂葡到y(tǒng)100可集成到來自上述任何模態(tài)的醫(yī)療成像系統(tǒng)中，基于姿勢的控制系統(tǒng)100可以是工作站的一部分，或者基于姿勢的控制系統(tǒng)100可以是獨立系統(tǒng)。
處理器106可根據(jù)許多不同技術使用體積渲染從三維醫(yī)療數(shù)據(jù)集產生圖像。根據(jù)一示范實施例，處理器106可通過射線投射技術從視平面(未示出)產生體積渲染的圖像。處理器106可從視平面投射多條平行射線到三維醫(yī)療數(shù)據(jù)集?？苫谌S醫(yī)療數(shù)據(jù)集中的信息為每個體素指配某個值和不透明度。例如，從前方開始，即查看圖像的方向，沿射線的每個值可隨相應的不透明度而增加(multiply)。然后，不透明度加權值在沿每條射線從前到后的方向中累計。為視平面中的每個像素重復此過程以產生體積渲染的圖像。在另一個實施例中，可為每個樣本指配不透明度值并可根據(jù)一般渲染方程執(zhí)行體積組成。根據(jù)一實施例，來自視平面的像素值可顯示為體積渲染的圖像。體積渲染算法可配置成使用不透明度函數(shù)提供從不透明度O (完全透明)到1.0(完全不透明)的逐步過渡。在為視平面中的每個像素重指配值時，體積渲染算法可將沿每條射線的體素的不透明度因子化。例如，不透明度接近I. O的體素將阻擋大部分沿射線的體素份額，而不透明度接近O的體素將允許大部分沿射線的體素份額。此外，在可視化一個表面時，在基于值重新指配體素不透明度時，可執(zhí)行閾值化操作。根據(jù)一示范閾值化操作，值高于閾值的體素不透明度可設置為1.0，而值低于閾值的體素不透明度可設置為O。這種類型的閾值化消除了沿射線高于閾值的第一體素之外的任何體素的份額。也可使用其它類型的閾值化方案。例如，在明顯高于閾值的 體素設置為1.0(S卩，不透明)而明顯低于閾值的體素設置為0(半透明)的情況下，可使用不透明度函數(shù)。但是，不透明度函數(shù)可用于為值接近閾值的體素指配O和I. O之外的不透明度。這個“過渡區(qū)”用于減少在使用簡單二進制閾值化算法時可能出現(xiàn)的偽影。可使用將不透明度映射到值的線性函數(shù)為值在“過渡區(qū)”內的體素指配不透明度。根據(jù)其它實施例，可使用從O前進到I. O的其它類型的函數(shù)。在一個示范實施例中，可使用梯度陰影填充產生體積渲染的圖像，以便向用戶呈現(xiàn)相對表面的深度的更好感知。例如，三維醫(yī)療數(shù)據(jù)集內的表面可通過使用去除低于或高于閾值的數(shù)據(jù)的閾值來被部分地定義。接著，可在每條射線和表面的相交處定義梯度。如上所述，從視平面的每個像素到三維醫(yī)療數(shù)據(jù)集中定義的表面對射線進行跟蹤。一旦在每條射線計算出梯度，處理器106(圖I中示出)可計算表面上對應于每個像素的位置的光反射并基于梯度應用標準陰影填充方法。根據(jù)另一個實施例，處理器106識別明暗度相似的、連接的體素組以便從3D數(shù)據(jù)定義一個或多個表面。根據(jù)其它實施例，射線可從單個視點投射。圖2是根據(jù)一實施例的操縱三維醫(yī)療數(shù)據(jù)集的方法200的流程圖。各個方框表示根據(jù)方法200可形成的步驟。方法200的技術效果是在基于姿勢確定的裁剪位置顯示裁剪的三維醫(yī)療數(shù)據(jù)集。參照圖I和圖2，在步驟202，用戶107執(zhí)行初始化姿勢。初始化姿勢可以是相機系統(tǒng)104和處理器106的組合能夠檢測的任何姿勢或移動。在步驟204，處理器106基于來自相機系統(tǒng)104的數(shù)據(jù)檢測初始化姿勢。圖3是根據(jù)一實施例的握攏的手的示意表示，而圖4是根據(jù)一實施例的張開的手的示意表示?，F(xiàn)在參照圖1-4,根據(jù)示范實施例,在步驟202,用戶107可執(zhí)行從大體握攏或拳狀位置(如圖3的握攏的手300所示)到大體張開位置(如圖4的張開的手400所示)的張開用戶的手109的初始化姿勢。處理器106可從相機系統(tǒng)104接收相機數(shù)據(jù)?？蛇M行初始劃分以從背景中分離操作員的手或身體。例如，手的劃分可基于閾值化、顏色和運動提示的組合以從背景中分離手。劃分還可從手分離特征點，而這些特征點用于運動跟蹤。特征點可映射到握攏的手及張開的手的簡化模型。這是執(zhí)行圖像識別以確定手是張開(根據(jù)一實施例對應于操作模式)還是握攏(根據(jù)一實施例對應于非操作模式)的示范方法。根據(jù)其它實施例，也可以使用其它劃分技術。然后，處理器106可在相關相機數(shù)據(jù)中搜索與圖4中所示張開的手400 —致的形狀。例如，處理器106可使用算法搜索與用戶張開的手一致的五個手指(appendages)。張開用戶的手只是初始化姿勢的一個示例，可使用其它初始化姿勢。根據(jù)另一個實施例，作為校準步驟的一部分，用戶107可使用基于姿勢的控制系統(tǒng)100建立其自己的獨特初始化姿勢。例如，用戶可進入校準或設置模式，然后在相機系統(tǒng)104的視野中執(zhí)行所需的初始化姿勢。然后，處理器106可記錄此特定初始化姿勢，并在例如方法200的過程期間操縱三維醫(yī)療數(shù)據(jù)集時搜索此初始化姿勢。處理器106可使用基于形狀的檢測算法和/或移動檢測算法的組合以識別初始化姿勢。圖5是根據(jù)一實施例的、用于裁剪三維醫(yī)療數(shù)據(jù)集的盒子500的正視圖的示意表 示。圖6是根據(jù)一實施例的盒子500沿剖面線A-A的剖面圖的示意表示。共同的參考標號將用于標識圖5和圖6中的相同結構。參照圖5和圖6，盒子500包括6個面頂面502、底面504、左面(left side) 506、右面508、前面(front side) 510及后面512。每一面定義相應裁剪平面頂面502定義頂裁剪平面；底面504定義底裁剪平面；左面506定義左裁剪平面；右面508定義右裁剪平面；前面510定義前裁剪平面；以及后面512定義后裁剪平面。下面將描述關于裁剪平面的額外細節(jié)。圖7是相對相機系統(tǒng)104(圖I中示出)定義的預定體積700的正視圖的示意表示。圖8是預定體積700沿剖面線B-B的剖面圖的示意表示。預定體積700的精確界線可由用戶在設置或校準過程期間確定，或者可將預定體積700預設為固定大小。根據(jù)一實施例，預定體積可為約I米寬、O. 5米高和O. 5米深。此外，預定體積700可定位于顯示裝置102(圖I中示出)前方約3米及地板上方約I. 5米處。但是，應當理解，根據(jù)額外實施例，預定體積700可以有不同的大小和/或形狀。此外，在其它實施例中，預定體積700可定位于相對顯示裝置102的不同位置中。參照圖7和圖8，根據(jù)一實施例，預定體積700包括6個子體積頂子體積702、底子體積704、左子體積706、右子體積708、前子體積710及后子體積712。再參照圖2，在步驟206，處理器106(圖I中示出)確定在步驟202執(zhí)行的初始化姿勢的位置。根據(jù)一實施例，處理器106使用來自相機系統(tǒng)104(圖I中示出)的輸入來確定是否在預定體積700的6個子體積的任何一個中執(zhí)行初始化姿勢。圖I中所示的相機系統(tǒng)104包括安裝在顯示裝置102上的兩個相機。相機系統(tǒng)104使用來自兩個相機的數(shù)據(jù)更準確地定義執(zhí)行初始化姿勢的三維位置。此外，相機系統(tǒng)可使用相機數(shù)據(jù)(包括相機的焦深和/或用于執(zhí)行初始化姿勢的身體部位的大小)來準確確定在與顯示裝置102垂直的距離中的初始化姿勢的位置。關于圖7和圖8顯示坐標軸718。坐標軸718在圖7中顯示x方向和y方向，并且在圖8中顯示y方向和z方向。根據(jù)一實施例，X方向和y方向可定義為在與顯示裝置102(圖I中示出)平行的平面中。z方向可定義為在與顯示裝置102正交的方向中。在圖2的步驟208，處理器106 (圖I中示出)基于在步驟206中確定的初始化姿勢的位置選擇裁剪平面。根據(jù)一示范實施例，處理器106可選擇對應于執(zhí)行初始化姿勢的子體積的裁剪平面。例如，參照圖5、圖6、圖7和圖8，如果在頂子體積702中執(zhí)行初始化姿勢，則處理器106(圖I中示出)選擇前裁剪平面。如果在底子體積704中執(zhí)行初始化姿勢，則處理器106選擇底裁剪平面。如果在前子體積710中執(zhí)行初始化姿勢，則處理器106選擇前裁剪平面。如果在后子體積712中執(zhí)行初始化姿勢，則處理器106選擇后裁剪平面。如果在左子體積706中執(zhí)行初始化姿勢，則處理器106選擇左裁剪平面。如果在右子體積708中執(zhí)行初始化姿勢，則處理器106選擇右裁剪平面。在步驟210，用戶107(圖I中示出)在相機系統(tǒng)104(圖I中示出)可檢測的位置中執(zhí)行平移姿勢。根據(jù)示范實施例，平移姿勢可以是大體在以下三個正交方向之一中的移動朝向或離開相機系統(tǒng)104 (即，z方向中)；相對相機系統(tǒng)104的左或右(即，X方向中)；以及相對相機系統(tǒng)104的上或下(即，y方向中)。平移姿勢的方向應符合步驟208選擇的的裁剪平面。例如，處理器106可能僅允許在與裁剪平面的表面垂直的方向中平移裁剪平面。例如，處理器106會僅允許在z方向中平移前裁剪平面。根據(jù)一實施例，平移姿勢可包括在所需的平移方向中平移身體部位，例如手。例如，如果要向左移動左裁剪平面或右裁剪 平面，用戶可向左平移他的手。平移姿勢還可包括身體部位在其它方向中的移動，其它方向包括向相機系統(tǒng)104右方、上方、下方以及朝向或離開相機系統(tǒng)104的方向。根據(jù)示范實施例，裁剪平面將跟隨平移姿勢向左、右、上、下、內及外。對于大體朝向相機系統(tǒng)104或大體離開相機系統(tǒng)104的方向中的平移姿勢，處理器106可在相對于進入圖像或退出圖像的方向調整前裁剪平面或后裁剪平面。通過先識別裁剪平面，并為該裁剪平面確定合理的平移方向，不需要用戶做出精確的平移姿勢。也就是說，根據(jù)一實施例，因為處理器106將僅允許在與平面垂直的方向平移裁剪平面，因此如果用戶在大體正確的方向中做出姿勢，則處理器106將相應地移動裁剪平面。在步驟212，處理器106檢測平移姿勢。在步驟204檢測初始化姿勢之后，處理器106配置成檢測身體部位的平移姿運動。根據(jù)使用張開手作為初始化姿勢的實施例，處理器106可配置成基于來自相機系統(tǒng)104的數(shù)據(jù)劃分用戶的手，然后跟蹤用戶手隨時間的移動。在一個這種實施例中，處理器106可識別具有空間定位方式與手指一致的多個凸出物的物體。在執(zhí)行平移姿勢時，可使用其它物體識別技術來識別用戶的身體部位。在步驟214，處理器106基于用戶的平移姿勢移動裁剪平面。例如，處理器106可基于平移姿勢確定平移方向和平移距離。例如，處理器106可基于來自相機系統(tǒng)104的數(shù)據(jù)確定平移姿勢的方向，然后處理器106可基于用戶的身體部位在平移姿勢期間移動的距離來確定平移距離。根據(jù)一實施例，可在預定體積700(圖7中示出)內執(zhí)行平移姿勢?？苫谄揭谱藙菰陬A定體積700內覆蓋的距離來計算平移距離。此外，可應用比例因子以基于平移姿勢在預定體積700內覆蓋的距離百分比來確定平移距離。在步驟216，處理器106在步驟214期間移動的裁剪平面的位置裁剪三維醫(yī)療數(shù)據(jù)集。三維醫(yī)療數(shù)據(jù)集的裁剪可通過幾種方式進行。在一個實施例中，可通過從三維醫(yī)療數(shù)據(jù)集去除數(shù)據(jù)執(zhí)行裁剪。在另一個實施例中，可通過簡單排除射線投射期間處于裁剪平面之外的樣本來執(zhí)行裁剪。在又一個實施例中，在體積渲染過程期間可使用硬件支持剪取平面的圖形卡執(zhí)行裁剪。仍然參照圖2，在步驟218，處理器106(圖I中示出)使用體積渲染在顯示裝置102(圖I中示出)上顯示裁剪的三維醫(yī)療數(shù)據(jù)集。根據(jù)一實施例，在步驟216裁剪三維醫(yī)療數(shù)據(jù)集和在步驟218顯示裁剪的三維醫(yī)療數(shù)據(jù)集的體積渲染可通過在步驟210執(zhí)行平移姿勢實時執(zhí)行。也就是說，在用戶執(zhí)行平移姿勢時，在顯示裝置102上顯示的體積渲染可實時更新以在用戶執(zhí)行平移姿勢的過程中反映裁剪平面的重新定位。這是有利的，因為它允許用戶在完成裁剪過程前查看對裁剪平面位置的修改結果。此外，如果用戶將裁剪平面移得太遠或偏好裁剪平面在中間位置，用戶只需調整平移姿勢。用戶可通過執(zhí)行停止姿勢指示平移姿勢已完成，如步驟220所示。根據(jù)使用張開手作為初始化姿勢的實施例，停止姿勢可包括握攏手。其它實施例可使用不同的停止姿勢。在步驟222，用戶決定他是否要進行任何額外的圖像裁剪。如果用戶想要對先前調整的裁剪平面進行進一步調整或調整任何其它裁剪平面，則方法200返回步驟202。如果不想對裁剪平面進行任何額外調整，則方法200結束。雖然方法200描述為一系列分離的步驟，可以意識到，根據(jù)方法200裁剪三維醫(yī)療數(shù)據(jù)集的過程可由用戶以流動和連續(xù)的方式執(zhí)行。將描述通過使用方法200執(zhí)行的示范裁剪平面調整以進一步說明方法200可如何讓用戶受益。使用方法200，用戶能夠通過調整一個或多個裁剪平面快速和準確地裁剪三維醫(yī)療數(shù)據(jù)集。例如，參照圖2和圖7，用戶可在預定體積700內的點714張開他的手。張開他的手是處理器106識別的初始化姿勢，并且，·基于初始化姿勢在右子體積中的位置，右裁剪平面被選擇。然后，用戶可將其張開的手從點714平移到點716。處理器會識別這個平移姿勢并且右裁剪平面會平移。從預定體積內的點714到點716的距離由處理器106計算，并且如有必要，會對該距離應用比例因子以便處理器計算右裁剪平面相對顯示裝置102上顯示的三維醫(yī)療數(shù)據(jù)集的體積渲染應移動的距離。在用戶平移其張開的手時，右裁剪平面可實時移動。處理器在對應于點716的位置裁剪三維醫(yī)療數(shù)據(jù)集，并且裁剪的圖像顯示在顯示裝置102上。在預定體積700內的點716，用戶可握攏他的手。握攏手是處理器106檢測的停止姿勢。停止姿勢指示對右裁剪平面的調整已完成，除非用戶決定通過再一次重復方法200對右裁剪平面進行進一步調整。處理器106可響應停止姿勢取消選擇裁剪平面。這樣，通過簡單地張開他的手和平移他的手，用戶能夠快速選擇所需的裁剪平面并裁剪三維醫(yī)療數(shù)據(jù)集。通過多次執(zhí)行方法200，即通過方法200的步驟調整多個裁剪平面，用戶能夠快速調整三維醫(yī)療數(shù)據(jù)集以便顯示最關鍵的解剖結構，而無需擔心用戶接口的無菌性。此外，如果用戶正在進行外科手術，他可獲得極大的時間優(yōu)勢，因為他不需要離開過程以裁剪三維醫(yī)療數(shù)據(jù)集。本書面描述使用示例來公開包括最佳模式的本發(fā)明，并還使本領域技術人員能實踐本發(fā)明，包括制作和使用任何裝置或系統(tǒng)及執(zhí)行任何結合的方法。本發(fā)明可取得專利的范圍由權利要求定義，且可包括本領域技術人員想到的其它示例。如果此類其它示例具有與權利要求字面語言無不同的結構要素，或者如果它們包括與權利要求字面語言無實質不同的等效結構要素，則它們規(guī)定為在權利要求的范圍之內。
權利要求
1.一種基于姿勢的控制系統(tǒng)(100)，包括 相機系統(tǒng)(104)； 連接到所述相機系統(tǒng)(104)的顯示裝置(102);以及 連接到所述相機系統(tǒng)(104)和所述顯示裝置(102)的處理器(106)，其中所述處理器(106)配置成在所述顯示裝置(102)上顯示三維醫(yī)療數(shù)據(jù)集的體積渲染；從所述相機系統(tǒng)(104)接收平移姿勢的相機數(shù)據(jù)；從所述相機數(shù)據(jù)確定所述平移姿勢的平移距離和平移方向；在所述平移方向中將所述裁剪平面移動所述平移距離；在所述移動所述裁剪平面后在所述裁剪平面的位置裁剪所述三維醫(yī)療數(shù)據(jù)集；以及使用體積渲染在所述顯示裝置(102)上顯示所裁剪的三維醫(yī)療數(shù)據(jù)集。
2.如權利要求I所述的基于姿勢的控制系統(tǒng)(100)，其中，所述平移姿勢包括平移手。
3.如權利要求I所述的基于姿勢的控制系統(tǒng)(100)，其中，所述處理器(106)還配置成通過去除所述裁剪平面的一面的一部分圖像來裁剪所述三維醫(yī)療數(shù)據(jù)集。
4.如權利要求I所述的基于姿勢的控制系統(tǒng)(100)，其中，所述處理器(106)還配置成將所述裁剪的三維醫(yī)療數(shù)據(jù)集顯示為現(xiàn)場超聲圖像。
5.如權利要求I所述的基于姿勢的控制系統(tǒng)(100)，其中，所述處理器(106)配置成在執(zhí)行所述平移姿勢時實時平移所述裁剪平面。
6.如權利要求I所述的基于姿勢的控制系統(tǒng)(100)，其中，所述處理器(106)配置成實現(xiàn)劃分算法以識別身體部位，從而確定所述平移距離和所述平移方向。
7.如權利要求I所述的基于姿勢的控制系統(tǒng)(100)，其中，所述相機系統(tǒng)(104)包括多個相機。
8.如權利要求I所述的基于姿勢的控制系統(tǒng)(100)，其中，所述處理器(106)配置成通過特征跟蹤確定所述平移距離和所述平移方向。
9.一種基于姿勢的控制系統(tǒng)(100)，包括 相機系統(tǒng)(104)； 連接到所述相機系統(tǒng)(104)的顯示裝置(102);以及 連接到所述相機系統(tǒng)(104)和所述顯示裝置(102)的處理器(106)，其中所述處理器(106)配置成 從所述相機系統(tǒng)(104)接收相機數(shù)據(jù)； 在所述相機數(shù)據(jù)中檢測初始化姿勢； 確定所述初始化姿勢的位置； 基于所述初始化姿勢的所述位置選擇多個裁剪平面中的一個； 在所述相機數(shù)據(jù)中檢測平移姿勢； 確定所述平移姿勢的平移距離和平移方向； 在所述平移方向中將所選擇的裁剪平面移動所述平移距離； 在移動所述裁剪平面后在所述裁剪平面的位置裁剪三維醫(yī)療數(shù)據(jù)集；以及 使用體積渲染顯示所裁剪的三維醫(yī)療數(shù)據(jù)集。
10.如權利要求9所述的基于姿勢的控制系統(tǒng)(100)，其中，所述初始化姿勢包括張開手或握攏所述手中的一個。
11.如權利要求10所述的基于姿勢的控制系統(tǒng)(100)，其中，所述平移姿勢包括平移所述手。
12.如權利要求9所述的基于姿勢的控制系統(tǒng)(100)，其中，所述多個裁剪平面包括以盒子定向的六個平面。
13.如權利要求9所述的基于姿勢的控制系統(tǒng)(100)，其中，所述處理器(106)還配置成響應在所述相機數(shù)據(jù)中檢測到停止姿勢，停止移動所述選擇的裁剪平面。
14.如權利要求13所述的基于姿勢的控制系統(tǒng)(100)，其中，所述處理器(106)還配置成在所述相機數(shù)據(jù)中檢測到所述停止姿勢后取消選擇所述裁剪平面。
15.如權利要求9所述的基于姿勢的控制系統(tǒng)(100)，其中，所述處理器(106)配置成在執(zhí)行所述平移姿勢時實時移動所述選擇的裁剪平面。
全文摘要
本發(fā)明名稱為“用于裁剪三維醫(yī)療數(shù)據(jù)集的方法和系統(tǒng)”。一種基于姿勢的控制系統(tǒng)(100)，包括相機系統(tǒng)(104)、連接到相機系統(tǒng)(104)的顯示裝置(102)、以及連接到相機系統(tǒng)(104)和顯示裝置(102)的處理器(106)。處理器配置成(106)在顯示裝置(102)上顯示三維醫(yī)療數(shù)據(jù)集的體積渲染、接收平移姿勢的相機數(shù)據(jù)、以及從相機數(shù)據(jù)確定平移距離和平移方向。處理器(106)配置成在平移方向中將裁剪平面移動平移距離。處理器(106)配置成在裁剪平面的位置裁剪三維醫(yī)療數(shù)據(jù)集并使用體積渲染在顯示裝置(102)上顯示裁剪的三維醫(yī)療數(shù)據(jù)集。
文檔編號G06T15/00GK102915555SQ20121027435
公開日2013年2月6日 申請日期2012年8月3日 優(yōu)先權日2011年8月3日
發(fā)明者E.N.斯蒂恩 申請人:通用電氣公司