專利名稱：三維坐標(biāo)的確定方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及醫(yī)療領(lǐng)域，具體而言，涉及一種三維坐標(biāo)的確定方法及裝置。
背景技術(shù)：
臨床醫(yī)療應(yīng)用中，會(huì)對(duì)多張掃描圖像進(jìn)行容積重建以獲取容積重建圖像，容積重建圖像中包括被掃描物體的三維信息，在通過容積重建圖像觀察人體解剖結(jié)構(gòu)的同時(shí)，往往還需要對(duì)感興趣的解剖結(jié)構(gòu)進(jìn)行空間測(cè)量，包括在三維空間中的距離測(cè)量、角度測(cè)量。對(duì)骨骼的三維測(cè)量，在骨骼校正、整形手術(shù)中具有重要價(jià)值；對(duì)器官和病變部位的三維測(cè)量，在病灶切除、手術(shù)規(guī)劃、放療規(guī)劃中，具有重要價(jià)值。但是目前缺少一種易于使用、并且定位準(zhǔn)確的三維空間測(cè)量方式。在現(xiàn)有技術(shù)中，通常采用通過多次嘗試和調(diào)整，找到一個(gè)包含要測(cè)量的距離端點(diǎn)或角度頂點(diǎn)的切面重建圖像，然后進(jìn)行距離或角度測(cè)量。合適的切面重建圖像的查找和確定，通常比較困難，需要多次嘗試和不斷人工調(diào)整，不僅耗時(shí)，而且容易出錯(cuò)。針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中在醫(yī)療觀測(cè)時(shí)測(cè)量距離或角度的效率較低的問題，本發(fā)明提出了一種直接在容積重建圖像中進(jìn)行距離或角度測(cè)量的方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種三維坐標(biāo)的確定方法及裝置，以至少解決現(xiàn)有技術(shù)中在醫(yī)療觀測(cè)時(shí)測(cè)量距離或角度的效率較低的問題。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種三維坐標(biāo)的確定方法。根據(jù)本發(fā)明的三維坐標(biāo)的確定方法包括獲取容積重建圖像，其中，容積重建圖像為二維圖像，且二維圖像中包括三維的物體；分別獲取第一位置和第二位置在容積重建圖像中的二維坐標(biāo)，其中，第一位置和第二位置為用戶對(duì)容積重建圖像點(diǎn)擊的兩個(gè)不同位置；確定二維坐標(biāo)在容積重建圖像中對(duì)應(yīng)的第一三維坐標(biāo)。進(jìn)一步地，獲取二維坐標(biāo)對(duì)應(yīng)的三維坐標(biāo)包括獲取預(yù)設(shè)視點(diǎn)以及以視點(diǎn)為原點(diǎn)的三維坐標(biāo)系,其中，容積重建圖像位于三維坐標(biāo)系中；獲取二維坐標(biāo)在三維坐標(biāo)系中對(duì)應(yīng)的第二三維坐標(biāo)；獲取預(yù)設(shè)射線上的點(diǎn)的灰度值，其中，預(yù)設(shè)射線為以原點(diǎn)為起點(diǎn)，穿過第二三維坐標(biāo)對(duì)應(yīng)的點(diǎn)的射線；獲取灰度值與透明度的對(duì)應(yīng)關(guān)系；獲取預(yù)設(shè)的透明度閾值；獲取第三三維坐標(biāo)，其中，第三三維坐標(biāo)對(duì)應(yīng)的第一點(diǎn)在預(yù)設(shè)射線上，第一點(diǎn)為沿預(yù)設(shè)射線的方向上第一個(gè)透明度累加值大于透明度閾值的點(diǎn)；以及確定第一點(diǎn)在三維坐標(biāo)系中對(duì)應(yīng)的第三三維坐標(biāo)為二維坐標(biāo)在容積重建圖像中對(duì)應(yīng)的第一三維坐標(biāo)。進(jìn)一步地，在獲取二維坐標(biāo)在容積重建圖像中對(duì)應(yīng)的第一三維坐標(biāo)之后，上述方法還包括根據(jù)第一位置在容積重建圖像中的三維坐標(biāo)和第二位置在容積重建圖像中的三維坐標(biāo)確定第一位置和第二位置之間的距離。進(jìn)一步地，確定第一位置和第二位置之間的距離包括獲取用戶重新選定的第一位置和第二位置在容積重建圖像中的二維坐標(biāo)；以及確定重新選定的第一位置和第二位置之間的距離。進(jìn)一步地，分別獲取第一位置和第二位置在容積重建圖像中的二維坐標(biāo)包括分別獲取用戶點(diǎn)擊的第一位置、第二位置和第三位置在容積重建圖像中的二維坐標(biāo)，獲取二維坐標(biāo)在容積重建圖像中對(duì)應(yīng)的第一三維坐標(biāo)之后，上述方法還包括確定第一位置、第二位置和第三位置根據(jù)第一位置、第二位置和第三位置在容積重建圖像中的二維坐標(biāo)所組成的以第二位置為頂點(diǎn)的角度的大小。進(jìn)一步地，在獲取二維坐標(biāo)在容積重建圖像中對(duì)應(yīng)的第一三維坐標(biāo)之后，上述方法還包括根據(jù)第一位置的三維坐標(biāo)和第二位置的三維坐標(biāo)確定第一位置和第二位置的共同平面，其中，共同平面為第一位置和第二位置所在的平面。進(jìn)一步地，根據(jù)第一位置的三維坐標(biāo)和第二位置的三維坐標(biāo)確定第一位置和第二位置所在的共同平面包括確定第一位置所在的平面；判斷包括第一位置的平面是否包括第二位置；確定同時(shí)包括第一位置和第二位置的平面為第一位置和第二位置的共同平面。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供了一種三維坐標(biāo)的確定裝置，該裝置用于執(zhí)行本發(fā)明提供的任意一種三維坐標(biāo)的確定方法。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種三維坐標(biāo)的確定裝置。該裝置包括第一獲取單元，用于獲取容積重建圖像，其中，容積重建圖像為二維圖像，且二維圖像中包括三維的掃描物體；第二獲取單元，用于分別獲取第一位置和第二位置在容積重建圖像中的二維坐標(biāo)，其中，第一位置和第二位置為用戶對(duì)容積重建圖像點(diǎn)擊的兩個(gè)不同位置；以及第一確定單元，用于確定二維坐標(biāo)對(duì)應(yīng)的三維坐標(biāo)。進(jìn)一步地，第二獲取單元包括第一獲取子單元，用于獲取預(yù)設(shè)視點(diǎn)以及以視點(diǎn)為原點(diǎn)的三維坐標(biāo)系，其中，容積重建圖像位于三維坐標(biāo)系中；第二獲取子單元，用于獲取二維坐標(biāo)在三維坐標(biāo)系中對(duì)應(yīng)的第二三維坐標(biāo)；第三獲取子單元，用于獲取預(yù)設(shè)射線上的點(diǎn)的灰度值，其中，預(yù)設(shè)射線為以原點(diǎn)為起點(diǎn)，穿過第二三維坐標(biāo)對(duì)應(yīng)的點(diǎn)的射線；第四獲取子單元，用于獲取灰度值與透明度的對(duì)應(yīng)關(guān)系；第五獲取子單元，用于獲取預(yù)設(shè)的透明度閾值；第六獲取子單元，用于獲取第三三維坐標(biāo)，其中，第三三維坐標(biāo)對(duì)應(yīng)的第一點(diǎn)在預(yù)設(shè)射線上，第一點(diǎn)為沿預(yù)設(shè)射線的方向上第一個(gè)透明度累加值大于透明度閾值的點(diǎn)；以及第一確定子單元，用于確定第一點(diǎn)在三維坐標(biāo)系中對(duì)應(yīng)的第三三維坐標(biāo)為二維坐標(biāo)在容積重建圖像中對(duì)應(yīng)的第一三維坐標(biāo)。進(jìn)一步地，上述裝置還包括第二確定單元，用于根據(jù)第一位置在容積重建圖像中的三維坐標(biāo)和第二位置在容積重建圖像中的三維坐標(biāo)確定第一位置和第二位置之間的距離。進(jìn)一步地，第二確定單元包括第七獲取子單元，用于獲取用戶重新選定的第一位置和第二位置在容積重建圖像中的二維坐標(biāo)；以及第二確定子單元，用于確定重新選定的第一位置和第二位置之間的距離。進(jìn)一步地，第二獲取單元還用于獲取用戶點(diǎn)擊的第一位置、第二位置和第三位置，上述裝置還包括第三確定單元，用于確定第一位置、第二位置和第三位置所組成的以第二位置為頂點(diǎn)的角度的大小。進(jìn)一步地，上述裝置還包括第四確定單元，用于根據(jù)第一位置的三維坐標(biāo)和第二位置的三維坐標(biāo)確定第一位置和第二位置的共同平面，其中，共同平面為第一位置和第二位置所在的平面。進(jìn)一步地，第四確定單元包括第三確定子單元，用于確定第一位置所在的平面；判斷子單元，用于判斷包括第一位置的平面是否包括第二位置；第四確定子單元，用于確定同時(shí)包括第一位置和第二位置的平面為第一位置和第二位置的共同平面。通過本發(fā)明，可以直接在容積重建圖像中選擇需要測(cè)量的距離的端點(diǎn)或角度的頂點(diǎn)，避免了在切面重建圖像中進(jìn)行距離或角度測(cè)量時(shí)，需要多次調(diào)整切面重建圖像位置的問題。采用該發(fā)明提出的方法，可以將用戶在容積重建圖像中所選擇的二維坐標(biāo)點(diǎn)，轉(zhuǎn)換為三維坐標(biāo)，從而進(jìn)一步測(cè)量用戶在容積重建圖像中選定的兩個(gè)二維坐標(biāo)點(diǎn)，所對(duì)應(yīng)的兩個(gè)三維坐標(biāo)，以及它們之間的距離，或三個(gè)二維坐標(biāo)點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的三個(gè)三維坐標(biāo)所形成的角度，通過本發(fā)明，可以快捷的測(cè)量到幾個(gè)目標(biāo)點(diǎn)之間的距離或者角度，解決了現(xiàn)有技術(shù)中在醫(yī)療觀測(cè)時(shí)測(cè)量距離或角度的效率較低的問題。


構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分的附圖用來(lái)提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的三維坐標(biāo)的確定裝置的結(jié)構(gòu)框圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的三維坐標(biāo)的確定方法的流程圖；圖3a是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的圖像空間和物體空間的對(duì)應(yīng)示意圖；圖3b是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的二維坐標(biāo)與三維坐標(biāo)的關(guān)系示意圖；以及圖4是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的二維坐標(biāo)和三維坐標(biāo)的轉(zhuǎn)換示意圖。
具體實(shí)施例方式需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請(qǐng)中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例來(lái)詳細(xì)說明本發(fā)明。本發(fā)明實(shí)施例提供了一種三維坐標(biāo)的確定裝置，以下對(duì)本發(fā)明實(shí)施例所提供的三維坐標(biāo)的確定裝置進(jìn)行介紹。圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的三維坐標(biāo)的確定裝置的結(jié)構(gòu)框圖。如圖1所示，該三維坐標(biāo)的確定裝置包括第一獲取單元11、第二獲取單元12和確定單元13。第一獲取單元11用于獲取容積重建圖像，其中，容積重建圖像為二維圖像，且二維圖像中包括三維的物體。第二獲取單元12用于分別獲取第一位置和第二位置在容積重建圖像中的三維坐標(biāo)，其中，第一位置和第二位置為用戶對(duì)容積重建圖像點(diǎn)擊的兩個(gè)不同位置。確定單元13用于確定二維坐標(biāo)在容積重建圖像中對(duì)應(yīng)的第一三維坐標(biāo)。在本實(shí)施例中，由于首先根據(jù)二維坐標(biāo)獲取容積重建圖像的三維坐標(biāo)，并根據(jù)三維坐標(biāo)確定共同平面，取代了手動(dòng)調(diào)試選取共同平面的操作，在得出用戶選定的位置的三維坐標(biāo)后，可以通過數(shù)據(jù)處理的方式準(zhǔn)確和快速的確定出相應(yīng)的共同平面，因此解決了現(xiàn)有技術(shù)中現(xiàn)有技術(shù)中在醫(yī)療觀測(cè)時(shí)測(cè)量距離或角度的效率較低的問題，進(jìn)而提高了對(duì)人體結(jié)構(gòu)進(jìn)行距離或角度測(cè)量的效率。
下文中還提到第二三維坐標(biāo)，本實(shí)施例中的第一三維坐標(biāo)和第二三維坐標(biāo)僅用于表示兩種不同的觀測(cè)方式，第一三維坐標(biāo)和第二三維坐標(biāo)可以是同一坐標(biāo)系中，也可以位于不同的坐標(biāo)系。本實(shí)施例通過透明度閾值來(lái)實(shí)現(xiàn)快速準(zhǔn)確確定容積重建圖像中的三維坐標(biāo)，優(yōu)選地，第二獲取單元包括第一獲取子單元，用于獲取預(yù)設(shè)視點(diǎn)以及以視點(diǎn)為原點(diǎn)的三維坐標(biāo)系，其中，容積重建圖像位于三維坐標(biāo)系中；第二獲取子單元，用于獲取二維坐標(biāo)在三維坐標(biāo)系中對(duì)應(yīng)的第二三維坐標(biāo)；第三獲取子單元，用于獲取預(yù)設(shè)射線上的點(diǎn)的灰度值，其中，預(yù)設(shè)射線為以原點(diǎn)為起點(diǎn)，穿過第二三維坐標(biāo)對(duì)應(yīng)的點(diǎn)的射線；第四獲取子單元，用于獲取灰度值與透明度的對(duì)應(yīng)關(guān)系；第五獲取子單元，用于獲取預(yù)設(shè)的透明度閾值；第六獲取子單元，用于獲取第三三維坐標(biāo)，其中，第三三維坐標(biāo)對(duì)應(yīng)的第一點(diǎn)在預(yù)設(shè)射線上，第一點(diǎn)為沿預(yù)設(shè)射線的方向上第一個(gè)透明度累加值大于透明度閾值的點(diǎn)；以及第一確定子單元，用于確定第一點(diǎn)在三維坐標(biāo)系中對(duì)應(yīng)的第三三維坐標(biāo)為二維坐標(biāo)在容積重建圖像中對(duì)應(yīng)的第一三維坐標(biāo)。三維坐標(biāo)可用于計(jì)算兩點(diǎn)之間的距離，優(yōu)選地，上述裝置還包括第二確定單元，用于根據(jù)第一位置在容積重建圖像中的三維坐標(biāo)和第二位置在容積重建圖像中的三維坐標(biāo)確定第一位置和第二位置之間的距離。在本實(shí)施例中，在改變選定的某點(diǎn)的位置后，可以重新確定兩點(diǎn)間的距離，優(yōu)選地，第二確定單元包括第七獲取子單元，用于獲取用戶重新選定的第一位置和第二位置在容積重建圖像中的二維坐標(biāo)；以及第二確定子單元，用于確定重新選定的第一位置和第二位置之間的距離。本實(shí)施例中的第一位置和第二位置僅用來(lái)區(qū)別不同的位置，并未限定選定的點(diǎn)的數(shù)據(jù)，即，選定的點(diǎn)還可以是三個(gè)或三個(gè)以上，下面以三點(diǎn)為例，第二獲取單元還用于獲取用戶點(diǎn)擊的第一位置、第二位置和第三位置，上述裝置還包括第三確定單元，用于確定第一位置、第二位置和第三位置所組成的以第二位置為頂點(diǎn)的角度的大小。在現(xiàn)有技術(shù)中，需要手動(dòng)調(diào)整來(lái)確定共同平面，本實(shí)施例還可以確定共同平面，優(yōu)選地，上述裝置還包括第四確定單元，用于根據(jù)第一位置的三維坐標(biāo)和第二位置的三維坐標(biāo)確定第一位置和第二位置的共同平面，其中，共同平面為第一位置和第二位置所在的平面。具體地，第四確定單元包括第三確定子單元，用于確定第一位置所在的平面；判斷子單元，用于判斷包括第一位置的平面是否包括第二位置；第四確定子單元，用于確定同時(shí)包括第一位置和第二位置的平面為第一位置和第二位置的共同平面。本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種三維坐標(biāo)的確定方法，該方法可以基于上述的裝置來(lái)執(zhí)行。圖2是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的三維坐標(biāo)的確定方法的流程圖。如圖2所示，該三維坐標(biāo)的確定方法包括如下的步驟S202至步驟S206。步驟S202，獲取容積重建圖像，其中，容積重建圖像為二維圖像，且二維圖像中包括三維的物體。用戶可以調(diào)整容積重建圖像的顯示方式，包括觀察角度、縮放比例、不同組織透明度。容積重建圖像是二維的平面圖像，但是該圖像可以表現(xiàn)出物體的三維結(jié)構(gòu)，通過對(duì)掃描的各斷層圖像序列進(jìn)行容積重建，可以獲取容積重建圖像，例如，將一塊面包切成片狀，那么掃描的一張斷層圖像類似于一張面包片，容積重建的過程類似將所有面包片重新組合成面包的過程，最后對(duì)重新組合的面包進(jìn)行拍照，拍攝的是一張二維的圖片，但是該圖片可能表現(xiàn)出三維空間中的位置關(guān)系，容積重建圖像類似于本例中的面包的圖片。步驟S204，分別獲取第一位置和第二位置在容積重建圖像中的二維坐標(biāo)，其中，第一位置和第二位置為用戶對(duì)容積重建圖像點(diǎn)擊的兩個(gè)不同位置。用戶每次的點(diǎn)擊位置，都對(duì)應(yīng)容積重建圖像中一個(gè)二維坐標(biāo)i (x,y),例如下述圖3b 中的 i (X, y)0步驟S206，確定二維坐標(biāo)在容積重建圖像中對(duì)應(yīng)的第一三維坐標(biāo)。第一三維坐標(biāo)是容積重建圖像中的點(diǎn)在三維坐標(biāo)系中的三維坐標(biāo)，通過基于光線投影算法的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換方法，可以將容積重建圖像的二維坐標(biāo)i(x，y)轉(zhuǎn)換成三維坐標(biāo)J (X，Y，Z)。具體地，光線投影算法是通過二維斷層掃描圖像生成容積重建圖像的一種常用方法。其基本原理是，將一系列連續(xù)掃描的二維斷層圖像，首先重構(gòu)成三維容積數(shù)據(jù)，然后從容積重建圖像上的點(diǎn)向三維容積數(shù)據(jù)發(fā)出投影射線，對(duì)射線所經(jīng)過的三維容積數(shù)據(jù)點(diǎn)進(jìn)行采樣，并對(duì)采用值進(jìn)行透明度和顏色的映射，最后進(jìn)行圖像合成，計(jì)算出容積重建圖像中每個(gè)像素點(diǎn)的顏色或灰度，最終得到容積重建圖像。圖3a是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的圖像空間和物體空間的對(duì)應(yīng)示意圖，如圖3a所示，二維的容積重建圖像中的具有二維坐標(biāo)的點(diǎn)所對(duì)應(yīng)著物體空間中具有三維坐標(biāo)的點(diǎn)，圖3b是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的二維坐標(biāo)與三維坐標(biāo)的關(guān)系示意圖，如圖3b所示，由容積重建圖像上的每個(gè)像素點(diǎn)向掃描物體所在的三維空間發(fā)出光線，該射線與掃描物體相交于許多個(gè)點(diǎn)，這些點(diǎn)即為三維空間上新的采樣點(diǎn)，例如，容積重建圖像上的二維坐標(biāo)點(diǎn)i (X，y)對(duì)應(yīng)的物體身上的三維坐標(biāo)點(diǎn)J (X，Y，Z)。采用“基于光線投影算法的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換算法”，能夠?qū) (X，y)，選擇適當(dāng)?shù)闹貥?gòu)元素，計(jì)算光的傳輸方程，轉(zhuǎn)換得到J(X，Y，Z)。圖4是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的二維坐標(biāo)和三維坐標(biāo)的轉(zhuǎn)換示意圖，如圖4所示，通過該步驟，選定一個(gè)觀測(cè)點(diǎn)并以該觀測(cè)點(diǎn)作為三維坐標(biāo)系的坐標(biāo)原點(diǎn)，容積重建圖像位于該三維坐標(biāo)系中，容積重建圖像中的二維坐標(biāo)i (X, y)在三維空間中的坐標(biāo)為I (x，y，z)。在獲取該二維坐標(biāo)對(duì)應(yīng)的第一三維坐標(biāo)，即容積重建圖像中的點(diǎn)的三維坐標(biāo)之后，還可以采用迭代法，確定容積重建圖像中的點(diǎn)對(duì)應(yīng)的第二三維坐標(biāo)，即容積重建圖像中的點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的三維空間中的點(diǎn)的三維坐標(biāo)。本實(shí)施例中采用如下步驟第一，獲取預(yù)設(shè)視點(diǎn)以及以視點(diǎn)為原點(diǎn)的三維坐標(biāo)系，其中，容積重建圖像位于三維坐標(biāo)系中。第二，獲取二維坐標(biāo)在三維坐標(biāo)系中對(duì)應(yīng)的第二三維坐標(biāo)。該三維坐標(biāo)為容積重建圖像中的點(diǎn)在三維坐標(biāo)系中的坐標(biāo)，例如下述圖4中的I點(diǎn)的坐標(biāo)。第三，獲取預(yù)設(shè)射線上的點(diǎn)的灰度值，其中，預(yù)設(shè)射線為以原點(diǎn)為起點(diǎn)，穿過第二三維坐標(biāo)對(duì)應(yīng)的點(diǎn)的射線。 第四，獲取灰度值與透明度的對(duì)應(yīng)關(guān)系。第五，獲取預(yù)設(shè)的透明度閾值。
第六，獲取第三三維坐標(biāo)，其中，第三三維坐標(biāo)對(duì)應(yīng)的第一點(diǎn)在預(yù)設(shè)射線上，第一點(diǎn)為沿預(yù)設(shè)射線的方向上第一個(gè)透明度累加值大于透明度閾值的點(diǎn)，例如，在預(yù)設(shè)射線上沿該射線的方向依次存在a、b、c和d四點(diǎn)，其中，a點(diǎn)的透明度為l，b點(diǎn)的透明度為2，c點(diǎn)的透明度為3，d點(diǎn)的透明度為4，透明度閾值為5，c點(diǎn)的透明度累加值為1+2+3=6，為第一個(gè)透明度累加值大于透明度閾值的點(diǎn)，因此，c點(diǎn)為本場(chǎng)景下的第一點(diǎn)。仍以下述圖4為例，J點(diǎn)即為本實(shí)施例中的第一點(diǎn)，J點(diǎn)的坐標(biāo)即為第三三維坐標(biāo)。第七，確定第一點(diǎn)在三維坐標(biāo)系中對(duì)應(yīng)的第三三維坐標(biāo)為二維坐標(biāo)在容積重建圖像中對(duì)應(yīng)的第一三維坐標(biāo)。在本步驟中，確定J點(diǎn)的坐標(biāo)為i點(diǎn)在對(duì)應(yīng)的物體空間中的三維坐標(biāo)。以圖4為例，上述操作可以具體為:a,以I (x,y,z)為起點(diǎn),按照單位步長(zhǎng)d沿射線oi向遠(yuǎn)離原點(diǎn)的方向前進(jìn)?？梢缘玫揭幌盗胁蓸狱c(diǎn)jn, n=0,1, 2,…。其中，jO=I (x, y, z)。b,假定每個(gè)采樣點(diǎn) jn所在的物體三維空間位置的灰度值為fn=f (jn), n=0,1,
2，......οC，根據(jù)容積重建圖像當(dāng)前顯示效果對(duì)應(yīng)的灰度值-透明度映射函數(shù)，可以得到每
個(gè)采樣點(diǎn)jn對(duì)應(yīng)的透明度gn=g (f (jn)), n=0,1,2,......，一般地，gn的取值范圍為[O,I]。d，采用下述迭代方法，確定容積重建圖像中，坐標(biāo)點(diǎn)i (x’，y’)對(duì)應(yīng)的人體空間三維坐標(biāo):1，設(shè)定透明度閾值H，此處的透明度閾值可以根據(jù)經(jīng)驗(yàn)預(yù)設(shè)，一般地，H的取值為
0.8 0.9 ;2，設(shè)定透明度累加值h，初值為0，即h=0 ；3,設(shè)定循環(huán)變量n=0;4，令 h=h+g (f (jn));5,如果h〈H,則令n=n+l,返回執(zhí)行步驟4 ;否則,繼續(xù)執(zhí)行步驟6 ；6，輸出jn對(duì)應(yīng)的三維物體空間坐標(biāo)。在獲取二維坐標(biāo)在容積重建圖像中對(duì)應(yīng)的第一三維坐標(biāo)之后，即可根據(jù)第一位置在容積重建圖像中的三維坐標(biāo)和第二位置在容積重建圖像中的三維坐標(biāo)確定第一位置和第二位置之間的距離。采用上述三維坐標(biāo)確定方法，可以在容積重建圖像中，確定空間中兩點(diǎn)Pl和P2。Pl和P2兩點(diǎn)之間的線段長(zhǎng)度為:
權(quán)利要求
1.一種三維坐標(biāo)的確定方法，其特征在于，包括: 獲取容積重建圖像，其中，所述容積重建圖像為二維圖像，且所述二維圖像中包括三維的物體； 分別獲取第一位置和第二位置在所述容積重建圖像中的二維坐標(biāo)，其中，所述第一位置和所述第二位置為用戶對(duì)容積重建圖像點(diǎn)擊的兩個(gè)不同位置； 確定所述二維坐標(biāo)在所述容積重建圖像中對(duì)應(yīng)的第一三維坐標(biāo)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三維坐標(biāo)的確定方法，其特征在于，獲取所述二維坐標(biāo)對(duì)應(yīng)的三維坐標(biāo)包括: 獲取預(yù)設(shè)視點(diǎn)以及以所述視點(diǎn)為原點(diǎn)的三維坐標(biāo)系，其中，所述容積重建圖像位于所述三維坐標(biāo)系中； 獲取所述二維坐標(biāo)在所述三維坐標(biāo)系中對(duì)應(yīng)的第二三維坐標(biāo)； 獲取預(yù)設(shè)射線上的點(diǎn)的灰度值，其中，所述預(yù)設(shè)射線為以所述原點(diǎn)為起點(diǎn)，穿過所述第二三維坐標(biāo)對(duì)應(yīng)的點(diǎn)的射線； 獲取所述灰度值與透明度的對(duì)應(yīng)關(guān)系； 獲取預(yù)設(shè)的透明度閾值； 獲取第三三維坐標(biāo)，其中，所述第三三維坐標(biāo)對(duì)應(yīng)的第一點(diǎn)在所述預(yù)設(shè)射線上，所述第一點(diǎn)為沿所述預(yù)設(shè)射線的方向上第一個(gè)透明度累加值大于所述透明度閾值的點(diǎn)；以及確定所述第一點(diǎn)在所述三維坐標(biāo)系中對(duì)應(yīng)的第三三維坐標(biāo)為所述二維坐標(biāo)在所述容積重建圖像中對(duì)應(yīng)的第一三維坐標(biāo)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述 的三維坐標(biāo)的確定方法，其特征在于，在獲取所述二維坐標(biāo)在所述容積重建圖像中對(duì)應(yīng)的第一三維坐標(biāo)之后，所述方法還包括: 根據(jù)所述第一位置在所述容積重建圖像中的三維坐標(biāo)和所述第二位置在所述容積重建圖像中的三維坐標(biāo)確定所述第一位置和所述第二位置之間的距離。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的三維坐標(biāo)的確定方法，其特征在于，確定所述第一位置和所述第二位置之間的距離包括: 獲取用戶重新選定的第一位置和第二位置在所述容積重建圖像中的二維坐標(biāo)；以及 確定所述重新選定的第一位置和第二位置之間的距離。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的三維坐標(biāo)的確定方法，其特征在于， 分別獲取第一位置和第二位置在所述容積重建圖像中的二維坐標(biāo)包括: 獲取用戶點(diǎn)擊的第一位置、第二位置和第三位置， 獲取所述二維坐標(biāo)在所述容積重建圖像中對(duì)應(yīng)的第一三維坐標(biāo)之后，所述方法還包括: 確定所述第一位置、所述第二位置和所述第三位置所組成的以所述第二位置為頂點(diǎn)的角度的大小。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三維坐標(biāo)的確定方法，其特征在于，在獲取所述二維坐標(biāo)在所述容積重建圖像中對(duì)應(yīng)的第一三維坐標(biāo)之后，所述方法還包括: 根據(jù)所述第一位置的三維坐標(biāo)和所述第二位置的三維坐標(biāo)確定所述第一位置和所述第二位置的共同平面，其中，所述共同平面為所述第一位置和所述第二位置所在的平面。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的三維坐標(biāo)的確定方法，其特征在于，根據(jù)所述第一位置的三維坐標(biāo)和所述第二位置的三維坐標(biāo)確定所述第一位置和所述第二位置所在的共同平面包括: 確定所述第一位置所在的平面； 判斷包括所述第一位置的平面是否包括第二位置； 確定同時(shí)包括所述第一位置和所述第二位置的平面為所述第一位置和所述第二位置的共同平面。
8.—種三維坐標(biāo)的確定裝置，其特征在于，包括: 第一獲取單元，用于獲取容積重建圖像，其中，所述容積重建圖像為二維圖像，且所述二維圖像中包括三維的掃描物體； 第二獲取單元，用于分別獲取第一位置和第二位置在所述容積重建圖像中的二維坐標(biāo)，其中，所述第一位置和所述第二位置為用戶對(duì)容積重建圖像點(diǎn)擊的兩個(gè)不同位置；以及第一確定單元，用于確定所述二維坐標(biāo)對(duì)應(yīng)的三維坐標(biāo)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的三維坐標(biāo)的確定方法，其特征在于，所述第二獲取單元包括: 第一獲取子單元，用于獲取預(yù)設(shè)視點(diǎn)以及以所述視點(diǎn)為原點(diǎn)的三維坐標(biāo)系，其中，所述容積重建圖像位于所述三維坐標(biāo)系中； 第二獲取子單元，用于獲取所述二維坐標(biāo)在所述三維坐標(biāo)系中對(duì)應(yīng)的第二三維坐標(biāo)；第三獲取子單元，用于獲取預(yù)設(shè)射線上的點(diǎn)的灰度值，其中，所述預(yù)設(shè)射線為以所述原點(diǎn)為起點(diǎn)，穿過所述第二三維坐標(biāo)對(duì)應(yīng)的點(diǎn)的射線； 第四獲取子單元，用于獲取所述灰度值與透明度的對(duì)應(yīng)關(guān)系； 第五獲取子單元，用于獲取預(yù)設(shè)的透明度閾值； 第六獲取子單元，用于獲取第三三維坐標(biāo)，其中，所述第三三維坐標(biāo)對(duì)應(yīng)的第一點(diǎn)在所述預(yù)設(shè)射線上，所述第一點(diǎn)為沿所述預(yù)設(shè)射線的方向上第一個(gè)透明度累加值大于所述透明度閾值的點(diǎn)；以及 第一確定子單元，用于確定所述第一點(diǎn)在所述三維坐標(biāo)系中對(duì)應(yīng)的第三三維坐標(biāo)為所述二維坐標(biāo)在所述容積重建圖像中對(duì)應(yīng)的第一三維坐標(biāo)。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的三維坐標(biāo)的確定方法，其特征在于，所述裝置還包括: 第二確定單元，用于根據(jù)所述第一位置在所述容積重建圖像中的三維坐標(biāo)和所述第二位置在所述容積重建圖像中的三維坐標(biāo)確定所述第一位置和所述第二位置之間的距離。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的三維坐標(biāo)的確定方法，其特征在于，所述第二確定單元包括: 第七獲取子單元，用于獲取用戶重新選定的第一位置和第二位置在所述容積重建圖像中的二維坐標(biāo)；以及 第二確定子單元，用于確定所述重新選定的第一位置和第二位置之間的距離。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的三維坐標(biāo)的確定方法，其特征在于， 所述第二獲取單元還用于獲取用戶點(diǎn)擊的第一位置、第二位置和第三位置， 所述裝置還包括: 第三確定單元，用于確定所述第一位置、所述第二位置和所述第三位置所組成的以所述第二位置為頂點(diǎn)的角度的大小。
13.根據(jù)權(quán)利要求8所述的三維坐標(biāo)的確定方法，其特征在于，所述裝置還包括:第四確定單元，用于根據(jù)所述第一位置的三維坐標(biāo)和所述第二位置的三維坐標(biāo)確定所述第一位置和所述第二位置的共同平面，其中，所述共同平面為所述第一位置和所述第二位置所在的平面。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的三維坐標(biāo)的確定方法，其特征在于，所述第四確定單元包括: 第三確定子單元，用于確定所述第一位置所在的平面； 判斷子單元，用于判斷包括所述第一位置的平面是否包括第二位置； 第四確定子單元，用于確定同時(shí)包括所述第一位置和所述第二位置的平面為所述第一位置和所述第二位置的共同 平面。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種三維坐標(biāo)的確定方法及裝置，該方法包括獲取容積重建圖像，其中，容積重建圖像為二維圖像，且二維圖像中包括三維的物體；分別獲取第一位置和第二位置在容積重建圖像中的二維坐標(biāo)，其中，第一位置和第二位置為用戶對(duì)容積重建圖像點(diǎn)擊的兩個(gè)不同位置；確定二維坐標(biāo)在容積重建圖像中對(duì)應(yīng)的第一三維坐標(biāo)。通過本發(fā)明，可以直接在容積重建圖像中選擇需要測(cè)量的距離的端點(diǎn)或角度的頂點(diǎn)，避免了在切面重建圖像中進(jìn)行距離或角度測(cè)量時(shí)，需要多次調(diào)整切面重建圖像位置的問題，從而達(dá)到更好的醫(yī)療觀測(cè)效果。
文檔編號(hào)G06T17/00GK103077553SQ20121058761
公開日2013年5月1日 申請(qǐng)日期2012年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月28日
發(fā)明者崔彤哲, 周永新, 陳國(guó)楨, 段明磊, 孫毅 申請(qǐng)人:海納醫(yī)信(北京)軟件科技有限責(zé)任公司