本發(fā)明涉及醫(yī)學(xué)圖像處理領(lǐng)域，尤其涉及一種醫(yī)學(xué)圖像的網(wǎng)格化處理方法及其裝置。

背景技術(shù)：

網(wǎng)格生成可以理解為生成一個(gè)多邊形或多面體網(wǎng)格近似的幾何域。網(wǎng)格典型的用途是渲染到計(jì)算機(jī)屏幕或物理模擬，如有限元分析或計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)。網(wǎng)格生成是一個(gè)綜合了數(shù)學(xué)、工程學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、藝術(shù)學(xué)為一體的課題。如何生成一個(gè)高質(zhì)量的網(wǎng)格是一個(gè)技術(shù)難點(diǎn)。

現(xiàn)有技術(shù)中，主要采用以下方法：

1.逐點(diǎn)插入遞增法(incremental insertion algorithm)。該方法主要思想是先用一個(gè)足夠大的三角形圍住一堆隨機(jī)排列的散點(diǎn)集，然后依次從點(diǎn)集中插入新點(diǎn)，不斷更新當(dāng)前的Delaunay三角剖分，直至所有點(diǎn)都插入完畢。當(dāng)輸入點(diǎn)集比較多的時(shí)候，例如醫(yī)學(xué)圖像，從而導(dǎo)致法耗時(shí)較長。

2.平面掃描算法(plane-sweep algorithm)]。該方法是利用平面掃描的思想，首先將所有的點(diǎn)從左往右排列，用最左邊的三個(gè)點(diǎn)構(gòu)成初始凸殼，當(dāng)掃描線達(dá)到新的點(diǎn)時(shí)，處理該點(diǎn)，即將該點(diǎn)與已被掃描的某些點(diǎn)連接,，更新凸殼，這樣便將已掃描的區(qū)域三角剖分。當(dāng)掃描線達(dá)到最右邊的點(diǎn)時(shí)，處理該點(diǎn)，這樣就完成了平面點(diǎn)線集的三角剖分。

因此，有必要對現(xiàn)有的醫(yī)學(xué)圖像網(wǎng)格化處理作出改進(jìn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種醫(yī)學(xué)圖像的網(wǎng)格化處理方法及其系統(tǒng)，用于靈活調(diào)節(jié)醫(yī)學(xué)圖像中多個(gè)感興趣區(qū)域網(wǎng)格疏密程度，以提高網(wǎng)格質(zhì)量，滿足后續(xù)診療需求。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明公開一種醫(yī)學(xué)圖像的網(wǎng)格化處理方法，所述方法包括：

獲取一個(gè)二維圖像，所述二維圖像包括一個(gè)或多個(gè)感興趣的區(qū)域；

提取所述一個(gè)或多個(gè)感興趣區(qū)域的多個(gè)輪廓點(diǎn)；

根據(jù)所述多個(gè)輪廓點(diǎn)，確定一個(gè)第一區(qū)域和一個(gè)第二區(qū)域；

基于一個(gè)第一網(wǎng)格劃分控制條件，生成所述第一區(qū)域的網(wǎng)格；

基于一個(gè)第二網(wǎng)格劃分控制條件，生成所述第二區(qū)域的網(wǎng)格，其中，所述第二網(wǎng)格劃分控制條件不同于所述第一網(wǎng)格劃分控制條件；以及

根據(jù)所述第一區(qū)域的網(wǎng)格和所述第二區(qū)域的網(wǎng)格，對所述一個(gè)或多個(gè)感興趣區(qū)域進(jìn)行分析。

進(jìn)一步的，所述一個(gè)或多個(gè)感興趣區(qū)域包括冠狀動(dòng)脈、腹部動(dòng)脈、大腦動(dòng)脈、大腦或下肢動(dòng)脈中至少一種。

進(jìn)一步的，所述第一區(qū)域的網(wǎng)格或所述第二區(qū)域的網(wǎng)格基于Delaunay三角剖分算法生成。

進(jìn)一步的，所述第一網(wǎng)格劃分控制條件包括一個(gè)第一面積約束條件。

進(jìn)一步的，所述第一面積約束條件包括所有網(wǎng)格的面積不大于一個(gè)面積約束值。

進(jìn)一步的，所述第二網(wǎng)格劃分控制條件包括一個(gè)第二面積約束條件，其中，所述第二面積約束條件不同于所述第一面積約束條件。

進(jìn)一步的，所述方法還包括根據(jù)所述多個(gè)輪廓點(diǎn)確定一個(gè)第三區(qū)域，其中，所述第三區(qū)域不進(jìn)行網(wǎng)格劃分。

進(jìn)一步的，對所述感興趣區(qū)域進(jìn)行所述分析包括根據(jù)計(jì)算流體力學(xué)(CFD)分析所述感興趣區(qū)域的一個(gè)動(dòng)力學(xué)參數(shù)。

進(jìn)一步的，所述方法還包括：

獲取一個(gè)三維圖像，所述三維圖像包括所述一個(gè)或多個(gè)感興趣區(qū)域；以及

根據(jù)所述第一區(qū)域的網(wǎng)格和所述第二區(qū)域的網(wǎng)格，生成對應(yīng)于所述三維圖像的一個(gè)三維網(wǎng)格。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明公開一種醫(yī)學(xué)圖像的網(wǎng)格化處理系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括：

一個(gè)接收模塊，被配置為：

獲取一個(gè)二維圖像，所述二維圖像包括一個(gè)或多個(gè)感興趣的區(qū)域；以及

一個(gè)多時(shí)相特征生成模塊，被配置為：

提取所述一個(gè)或多個(gè)感興趣區(qū)域的多個(gè)輪廓點(diǎn)；

根據(jù)所述多個(gè)輪廓點(diǎn)，確定一個(gè)第一區(qū)域和一個(gè)第二區(qū)域；

基于一個(gè)第一網(wǎng)格劃分控制條件，生成所述第一區(qū)域的網(wǎng)格；

基于一個(gè)第二網(wǎng)格劃分控制條件，生成所述第二區(qū)域的網(wǎng)格，其中，所述第二網(wǎng)格劃分控制條件不同于所述第一網(wǎng)格劃分控制條件；以及

根據(jù)所述第一區(qū)域的網(wǎng)格和所述第二區(qū)域的網(wǎng)格，對所述一個(gè)或多個(gè)感興趣區(qū)域進(jìn)行分析。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明公開一種醫(yī)學(xué)圖像網(wǎng)格化處理方法，所述方法包括：

獲取一個(gè)第一時(shí)相的圖像和一個(gè)第二時(shí)相的圖像；

在所述第一時(shí)相的圖像中選擇一個(gè)第一血管區(qū)域，其中，所述第一血管區(qū)域包含一個(gè)血管；

在所述第二時(shí)相的圖像中選擇一個(gè)第二血管區(qū)域，其中，所述第二血管區(qū)域包含至少一部分所述血管；

建立一個(gè)第一血管模型，其中，所述第一血管模型與所述第一血管區(qū)域相對應(yīng)；

建立一個(gè)第二血管模型，其中，所述第二血管模型與所述第二血管區(qū)域相對應(yīng)；

對所述第一血管模型和所述第二血管模型按照權(quán)利要求1的方法進(jìn)行網(wǎng)格化處理；

設(shè)定所述第一血管模型的邊界條件和所述第二血管模型的邊界條件；

根據(jù)所述第一血管模型的邊界條件，確定所述第一血管模型中所述血管在所述第一時(shí)相的狀態(tài)；

基于所述血管在所述第一時(shí)相的狀態(tài)，關(guān)聯(lián)所述第一血管模型和所述第二血管模型，所述關(guān)聯(lián)所述第一血管模型和所述第二血管模型包括匹配所述第一血管模型的網(wǎng)格和所述第二血管模型的網(wǎng)格；以及

根據(jù)所述關(guān)聯(lián)結(jié)果以及所述第二血管模型的邊界條件，確定所述第二血管模型中所述血管在所述第二時(shí)相的狀態(tài)

進(jìn)一步的，所述方法包括：

對所述第一血管模型的入口和出口進(jìn)行二維網(wǎng)格化處理；

對所述第一血管模型的側(cè)壁進(jìn)行網(wǎng)格化處理；以及

基于所述入口、出口和側(cè)壁的網(wǎng)格化處理結(jié)果，對所述第一血管模型進(jìn)行三維網(wǎng)格化處理。

進(jìn)一步的，所述方法包括：

對所述第二血管模型的入口和出口進(jìn)行二維網(wǎng)格化處理；

對所述第二血管模型的側(cè)壁進(jìn)行網(wǎng)格化處理；以及

基于所述入口、出口和側(cè)壁的網(wǎng)格化處理結(jié)果，對所述第二血管模型進(jìn)行三維網(wǎng)格化處理。

為解決上述技術(shù)問題，問本發(fā)明公開一個(gè)醫(yī)學(xué)圖像的網(wǎng)格化處理系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括：

至少一個(gè)處理器；以及

存儲(chǔ)器，用來存儲(chǔ)指令，所述指令被所述至少一個(gè)處理器執(zhí)行時(shí)，導(dǎo)致所述系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的操作包括：

獲取一個(gè)二維圖像，所述二維圖像包括一個(gè)或多個(gè)感興趣的區(qū)域；

提取所述一個(gè)或多個(gè)感興趣區(qū)域的多個(gè)輪廓點(diǎn)；

根據(jù)所述多個(gè)輪廓點(diǎn)，確定一個(gè)第一區(qū)域和一個(gè)第二區(qū)域；

基于一個(gè)第一網(wǎng)格劃分控制條件，生成所述第一區(qū)域的網(wǎng)格；

基于一個(gè)第二網(wǎng)格劃分控制條件，生成所述第二區(qū)域的網(wǎng)格，其中，所述第二網(wǎng)格劃分控制條件不同于所述第一網(wǎng)格劃分控制條件；以及

根據(jù)所述第一區(qū)域的網(wǎng)格和所述第二區(qū)域的網(wǎng)格，對所述一個(gè)或多個(gè)感興趣區(qū)域進(jìn)行分析。

本發(fā)明對比現(xiàn)有技術(shù)有如下的有益效果：(1)提供人體醫(yī)學(xué)圖像二維平面上的網(wǎng)格展示，網(wǎng)格生成耗時(shí)少；(2)通過所述第一網(wǎng)格劃分控制條件和第二條件靈活控制不同區(qū)域的網(wǎng)格疏密程度，以滿足用戶不同的觀察需求；(3)本發(fā)明適用于處理二維、三維或四維等多維度的網(wǎng)格化處理結(jié)果；(4)根據(jù)所述第一區(qū)域的網(wǎng)格和所述第二區(qū)域的網(wǎng)格，對所述一個(gè)或多個(gè)感興趣區(qū)域進(jìn)行包括但不限可視化，圖像分割、人體組織的狀態(tài)分析，計(jì)算力學(xué)分析和疾病診斷等領(lǐng)域，滿足用戶不同的診療需求。

【附圖說明】

圖1a和圖1b是本發(fā)明一些實(shí)施例中所示的包括血流狀態(tài)分析系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境；

圖2是本發(fā)明的一些實(shí)施例所示的一個(gè)計(jì)算設(shè)備的結(jié)構(gòu)，該計(jì)算設(shè)備可以實(shí)施本申請中披露的特定系統(tǒng)；

圖3是本發(fā)明的一些實(shí)施例所示的一個(gè)移動(dòng)設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖，該移動(dòng)設(shè)備可以實(shí)施本申請中披露的特定系統(tǒng)；

圖4a是本發(fā)明的一些實(shí)施例所示的處理設(shè)備的示例性模塊示意圖；

圖4b是本發(fā)明的一些實(shí)施例所示的多時(shí)相特征處理的示例性流程圖；

圖5是本發(fā)明的一些實(shí)施例所示的多時(shí)相特征生成模塊的示例性模塊示意圖；

圖6是本發(fā)明的一些實(shí)施例所示的醫(yī)學(xué)圖像的網(wǎng)格化處理的示例性流程圖；

圖7是本發(fā)明的一些實(shí)施例所示的邊界區(qū)域網(wǎng)格化處理的示意圖；

圖8是本發(fā)明的一些實(shí)施例所示的醫(yī)學(xué)圖像的網(wǎng)格處理的示例性流程圖。

【具體實(shí)施方式】

在下面的描述中闡述了很多具體細(xì)節(jié)以便于充分理解本發(fā)明。但是本發(fā)明能夠以很多不同于在此描述的其它方式來實(shí)施，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在不違背本發(fā)明內(nèi)涵的情況下做類似推廣，因此本發(fā)明不受下面公開的具體實(shí)施的限制。

其次，本發(fā)明利用示意圖進(jìn)行詳細(xì)描述，在詳述本發(fā)明實(shí)施例時(shí)，為便于說明，所述示意圖只是實(shí)施例，其在此不應(yīng)限制本發(fā)明保護(hù)的范圍。

為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)施例提供

為了更清楚地說明本申請的實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡單的介紹。顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本申請的一些示例或?qū)嵤├瑢τ诒绢I(lǐng)域的普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖將本申請應(yīng)用于其他類似情景。除非從語言環(huán)境中顯而易見或另做說明，圖中相同標(biāo)號(hào)代表相同結(jié)構(gòu)或操作。

如本申請和權(quán)利要求書中所示，除非上下文明確提示例外情形，“一”、“一個(gè)”、“一種”和/或“該”等詞并非特指單數(shù)，也可包括復(fù)數(shù)。一般說來，術(shù)語“包括”與“包含”僅提示包括已明確標(biāo)識(shí)的步驟和元素，而這些步驟和元素不構(gòu)成一個(gè)排它性的羅列，方法或者設(shè)備也可能包含其他的步驟或元素。

雖然本申請對根據(jù)本申請的實(shí)施例的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)中的某些模塊做出了各種引用，然而，任何數(shù)量的不同模塊可以被使用并運(yùn)行在一個(gè)通過網(wǎng)絡(luò)與該系統(tǒng)連接的客戶端和/或服務(wù)器上。所述模塊僅是說明性的，并且所述系統(tǒng)和方法的不同方面可以使用不同模塊。

本申請中使用了流程圖用來說明根據(jù)本申請的實(shí)施例的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)所執(zhí)行的操作步驟。應(yīng)當(dāng)理解的是，顯示在前面或后面的操作步驟不一定按照順序來精確地執(zhí)行。相反，可以按照倒序或同時(shí)處理各種步驟。同時(shí)，也可以將其他操作步驟添加到這些過程中，或從這些過程移除某一步或數(shù)步操作。

在圖像數(shù)據(jù)處理過程中，“圖像分割”、“圖像提取”、“圖像分類”可以相互轉(zhuǎn)化，均表達(dá)從大范圍區(qū)域內(nèi)選取符合某條件的圖像。在一些實(shí)施例中，成像系統(tǒng)可以包括一種或多種形態(tài)。所述形態(tài)包括但不限于，數(shù)字減影血管造影(DSA)、磁共振成像(MRI)、磁共振血管造影(MRA)、計(jì)算機(jī)斷層掃描(CT)、計(jì)算機(jī)斷層掃描血管造影(CTA)、超聲波掃描(US)、正電子發(fā)射斷層掃描術(shù)(PET)、單光子發(fā)射計(jì)算機(jī)斷層掃描(SPECT)、SPECT-MR、CT-PET、CE-SPECT、DSA-MR、PET-MR、PET-US、SPECT-US、TMS-MR、US-CT、US-MR、X射線-CT、X射線-PET、X射線-US、視頻-CT、視頻-US和/或類似的一種或多種的組合。在一些實(shí)施例中，成像掃描的目標(biāo)可以是器官、機(jī)體、物體、損傷部位、腫瘤等一種或多種的組合。在一些實(shí)施例中，成像掃描的目標(biāo)可以是頭部、胸腔、腹部、器官、骨骼、血管等一種或多種的組合。在一些實(shí)施例中，掃描的目標(biāo)可以為一個(gè)或多個(gè)部位的血管組織。在一些實(shí)施例中，圖像可以是二維圖像和/或三維圖像。在二維圖像中，最細(xì)微的可分辨元素可以為像素點(diǎn)(pixel)。在三維圖像中，最細(xì)微的可分辨元素可以為體素點(diǎn)(voxel)。在三維圖像中，圖像可由一系列的二維切片或二維圖層構(gòu)成。

圖像分割過程可以基于圖像的像素點(diǎn)(或體素點(diǎn))的相應(yīng)特征進(jìn)行。在一些實(shí)施例中，所述像素點(diǎn)(或體素點(diǎn))的相應(yīng)特征可以包括紋理結(jié)構(gòu)、灰度、平均灰度、信號(hào)強(qiáng)度、顏色飽和度、對比度、亮度等一種或多種的組合。在一些實(shí)施例中，所述像素點(diǎn)(或體素點(diǎn))的空間位置特征也可以用于圖像分割過程。

本申請涉及一醫(yī)學(xué)圖像的網(wǎng)格化處理方法以及系統(tǒng)，可以應(yīng)用于圖像可視化，圖像分割、人體組織的狀態(tài)分析，計(jì)算力學(xué)分析和疾病診斷等領(lǐng)域。

以下僅以血流狀態(tài)分析方法及其系統(tǒng)為例詳細(xì)描述本發(fā)明。血流狀態(tài)分析系統(tǒng)100關(guān)聯(lián)多個(gè)血管模型，在獲取血流狀態(tài)分析系的過程中，獲取多個(gè)時(shí)相的圖像，建立與多個(gè)時(shí)相分別對應(yīng)的多個(gè)血管模型。根據(jù)關(guān)聯(lián)結(jié)果分別設(shè)定所述多個(gè)血管模型的邊界條件，確定所述多個(gè)血管模型的血管狀態(tài)。

圖1a是根據(jù)本申請的一些實(shí)施例所示的包括血流狀態(tài)分析系統(tǒng)100。該血流狀態(tài)分析系統(tǒng)100可以包括數(shù)據(jù)采集設(shè)備110、處理設(shè)備120、存儲(chǔ)設(shè)備130和顯示設(shè)備140。數(shù)據(jù)采集設(shè)備110、處理設(shè)備120、存儲(chǔ)設(shè)備130和交互設(shè)備140相互之間可以通過網(wǎng)絡(luò)180進(jìn)行通信。

數(shù)據(jù)采集設(shè)備110可以是一個(gè)采集數(shù)據(jù)的設(shè)備。所述數(shù)據(jù)可以包括圖像數(shù)據(jù)、對象特征數(shù)據(jù)等。在一些實(shí)施例中，所述數(shù)據(jù)采集設(shè)備110可以包括一個(gè)成像設(shè)備。所述成像設(shè)備可以采集所述圖像數(shù)據(jù)。所述成像設(shè)備可以是磁共振成像儀(magnetic resonance imaging,MRI)、電子計(jì)算機(jī)斷層掃描儀(computed tomography,CT)、正電子發(fā)射型計(jì)算機(jī)斷層顯像儀(positron emission computed tomography,PET)、B超儀(b-scan ultrasonography)、超聲診斷儀(diasonography)熱斷層掃描儀(Thermal texture maps,TTM)、醫(yī)用電子內(nèi)窺鏡(medical electronic endoscope,MEE)等中的一種或多種的組合。所述圖像數(shù)據(jù)可以是包括對象的血管、組織或器官的圖片或數(shù)據(jù)。在一些實(shí)施例中，所述數(shù)據(jù)采集設(shè)備可以包括一個(gè)對象特征采集設(shè)備。所述對象特征采集設(shè)備可以采集對象的心率、心律、血壓、血流速率、血液粘稠度、心輸出量、心肌質(zhì)量、血管流阻，以及/或其他與血管、組織或器官相關(guān)的對象特征數(shù)據(jù)。在一些實(shí)施例中，所述對象特征采集設(shè)備可以獲取對象年齡、身高、體重、性別等其他對象特征數(shù)據(jù)。在一些實(shí)施例中，所述圖像數(shù)據(jù)和對象特征數(shù)據(jù)可以是多時(shí)相數(shù)據(jù)。例如，所述多時(shí)相數(shù)據(jù)可以是在不同的時(shí)間點(diǎn)或時(shí)相獲得的對象身上相同或近似位置的數(shù)據(jù)。在一些實(shí)施例中，所述對象特征采集設(shè)備可以集成在所述成像設(shè)備中，從而同時(shí)采集圖像數(shù)據(jù)和對象特征數(shù)據(jù)。在一些實(shí)施例中，所述數(shù)據(jù)采集設(shè)備110可以通過網(wǎng)絡(luò)180將其所采集的數(shù)據(jù)發(fā)送至處理設(shè)備120、存儲(chǔ)設(shè)備130和/或交互設(shè)備140。

處理設(shè)備120可以對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。所述數(shù)據(jù)可以是通過數(shù)據(jù)采集設(shè)備110采集到的數(shù)據(jù)，從存儲(chǔ)設(shè)備130中讀取的數(shù)據(jù)，從交互設(shè)備140中獲得的反饋數(shù)據(jù)，如用戶的輸入數(shù)據(jù)，或通過網(wǎng)絡(luò)180從云端或者外接設(shè)備中獲得的數(shù)據(jù)等。在一些實(shí)施例中，所述數(shù)據(jù)可以包括圖像數(shù)據(jù)、對象特征數(shù)據(jù)、用戶輸入數(shù)據(jù)等。所述處理可以包括在圖像數(shù)據(jù)中選擇感興趣的區(qū)域。所述感興趣的區(qū)域可以由處理設(shè)備120自行選擇或根據(jù)用戶輸入數(shù)據(jù)選擇。在一些實(shí)施例中，選擇的感興趣區(qū)域可以是血管、組織或者器官等。例如，所述感興趣區(qū)域可以是動(dòng)脈血管，如冠狀動(dòng)脈、腹部動(dòng)脈、大腦動(dòng)脈、下肢動(dòng)脈等。處理設(shè)備120可以進(jìn)一步對所述圖像中對感興趣的區(qū)域進(jìn)行分割。圖像分割的方法可以包括基于邊緣的圖像分割方法，如Perwitt算子法、Sobel算子法、梯度算子法、Kirch算子法等，基于區(qū)域的圖像分割方法，如區(qū)域生長法、閾值法、聚類法等以及其他分割方法，如基于模糊集、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的方法等。

處理設(shè)備120可以對所述感興趣區(qū)域進(jìn)行模型重建。模型的選擇可以基于對象特征數(shù)據(jù)、感興趣區(qū)域的特征等。例如，如果選定了感興趣的區(qū)域?yàn)楣跔顒?dòng)脈，處理設(shè)備120可以對包含冠狀動(dòng)脈的圖像進(jìn)行分割從而提取出冠狀動(dòng)脈的圖像。然后，處理設(shè)備120可以根據(jù)對象特征、冠狀動(dòng)脈一般特征、冠狀動(dòng)脈圖像特征等進(jìn)行模型的重建。重建的模型可以與冠狀動(dòng)脈血管的形狀相對應(yīng)，也可以與冠狀動(dòng)脈中血液流動(dòng)的形態(tài)相對應(yīng)。在建立感興趣區(qū)域的模型后，處理設(shè)備120可以根據(jù)模型進(jìn)行分析和計(jì)算。所述分析和計(jì)算的方法可以包括計(jì)算流體力學(xué)(Computed fluid dynamics)等。

在一些實(shí)施例中，處理設(shè)備120可以獲得多時(shí)相的數(shù)據(jù)，如對象在5個(gè)不同時(shí)間點(diǎn)上冠狀動(dòng)脈區(qū)域的圖像。在這種情況下，處理設(shè)備120可以對不同時(shí)相的感興趣區(qū)域(例如，整個(gè)冠狀動(dòng)脈，冠狀動(dòng)脈上的分支，或者冠狀動(dòng)脈的血液入口截面等)的圖像分別構(gòu)建模型，再對模型依次進(jìn)行分析和計(jì)算。在一些實(shí)施例中，處理設(shè)備120可以對所述不同時(shí)相的模型進(jìn)行網(wǎng)格化處理，并對網(wǎng)格化處理后的模型進(jìn)行相互關(guān)聯(lián)，從而降低計(jì)算量、提高計(jì)算準(zhǔn)確度。關(guān)于網(wǎng)格化處理和模型相互關(guān)聯(lián)的說明可以參見本申請其他地方的描述，例如，圖7及其描述。在一些實(shí)施例中，所述分析和計(jì)算的結(jié)果可以包括血管、組織、或器官的物理狀態(tài)和相關(guān)系數(shù)或參數(shù)。例如，對冠狀動(dòng)脈模型進(jìn)行分析和計(jì)算的結(jié)果可以包括冠狀動(dòng)脈的血流動(dòng)力學(xué)參數(shù)，如血流速率、血液壓力、血管壁應(yīng)力、血管壁切應(yīng)力、血流儲(chǔ)備系數(shù)或血流儲(chǔ)備分?jǐn)?shù)(Fractional Flow Reserve,FFR)、冠狀動(dòng)脈血流儲(chǔ)備(Coronary Flow Reserve,CFR)等中的一種或多種的組合。在一些實(shí)施例中，處理設(shè)備120可以根據(jù)不同時(shí)相的分析和計(jì)算結(jié)果生成所述物理狀態(tài)和/或相關(guān)系數(shù)或參數(shù)與時(shí)相或時(shí)間的關(guān)系(例如，血液動(dòng)力學(xué)參數(shù)隨時(shí)間的變化)。該關(guān)系可以用曲線或者對照表的方式體現(xiàn)?；谒銮€或?qū)φ毡?，處理設(shè)備120可以獲得任意時(shí)相的感興趣區(qū)域的物理狀態(tài)和/或相關(guān)系數(shù)或參數(shù)。

在一些實(shí)施例中，處理設(shè)備120可以對其獲得的數(shù)據(jù)或處理結(jié)果進(jìn)行降噪或平滑處理。在一些實(shí)施例中，處理設(shè)備120可以將其獲得的數(shù)據(jù)或處理結(jié)果發(fā)送至存儲(chǔ)設(shè)備130進(jìn)行存儲(chǔ)，或者發(fā)送至交互設(shè)備140進(jìn)行顯示。所述處理結(jié)果可以是處理過程中產(chǎn)生的中間結(jié)果，如感興趣區(qū)域的模型，也可以是處理的最終結(jié)果，如分析和計(jì)算得出的血流動(dòng)力學(xué)參數(shù)等。在一些實(shí)施例中，處理設(shè)備120可以是一個(gè)或多個(gè)處理元件或設(shè)備，如中央處理器(central processing unit，CPU)、圖形處理器(graphics processing unit，GPU)、數(shù)字信號(hào)處理器(digital signal processor，DSP)、系統(tǒng)芯片(system on a chip，SoC)、微控制器(microcontroller unit，MCU)等。在一些實(shí)施例中，處理設(shè)備120也可以是特殊設(shè)計(jì)的具備特殊功能的處理元件或設(shè)備。處理設(shè)備120可以是本地的，或相對于數(shù)據(jù)采集設(shè)備110是遠(yuǎn)程的。

存儲(chǔ)設(shè)備130可以儲(chǔ)存數(shù)據(jù)或信息。所述數(shù)據(jù)或信息可以包括數(shù)據(jù)采集設(shè)備110獲取的數(shù)據(jù)、處理設(shè)備120產(chǎn)生的處理結(jié)果或控制指令、以及交互設(shè)備140所接收到的用戶輸入數(shù)據(jù)等。存儲(chǔ)設(shè)備130可以是一種或多種可以讀取或?qū)懭氲拇鎯?chǔ)媒介，包括但不限于靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器(static random access memory,SRAM)，隨機(jī)存儲(chǔ)器(random-access memory,RAM)、只讀存儲(chǔ)器(read-only memory,ROM)、硬盤、閃存等。在一些實(shí)施例中，存儲(chǔ)設(shè)備130也可以是遠(yuǎn)程的存儲(chǔ)器，如云盤等。

交互設(shè)備140可以接收、發(fā)送，以及/或顯示數(shù)據(jù)或信息。所述接收的數(shù)據(jù)或信息可以包括數(shù)據(jù)采集設(shè)備110獲取的數(shù)據(jù)、處理設(shè)備120產(chǎn)生的處理結(jié)果、存儲(chǔ)設(shè)備130存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)等。例如，交互設(shè)備140顯示的數(shù)據(jù)或信息可以包括數(shù)據(jù)采集設(shè)備110獲得的心血管的實(shí)際圖像150、處理設(shè)備120根據(jù)實(shí)際圖像150所建立的心血管模型160，以及處理設(shè)備120從心血管模型160中提取出的冠狀動(dòng)脈模型170等。顯示的形式可以包括但不限于二維或三維的醫(yī)學(xué)圖像、幾何模型及其網(wǎng)格分析、矢量圖(如速度矢量線)、等值線圖、填充型的等值線圖(云圖)、XY散點(diǎn)圖、粒子軌跡圖、模擬流動(dòng)效果等一種或多種組合。又例如，交互設(shè)備140發(fā)送的數(shù)據(jù)或信息可以包括用戶的輸入信息。交互設(shè)備140可以接收用戶輸入的處理設(shè)備120的一個(gè)或多個(gè)運(yùn)行參數(shù)，并發(fā)送到處理設(shè)備120。

在一些實(shí)施例中，交互設(shè)備140可以包括一個(gè)用戶交互界面。用戶可以通過特定的交互裝置，如鼠標(biāo)、鍵盤、觸摸板、麥克風(fēng)等向交互設(shè)備140輸入一個(gè)用戶輸入數(shù)據(jù)。例如，用戶可以點(diǎn)擊交互設(shè)備140所顯示的模型并選擇模型中感興趣的區(qū)域。又例如，用戶可以選擇交互設(shè)備140所顯示的血管模型中任意的位置，交互設(shè)備140可以從處理設(shè)備120獲取并顯示該位置的血流速、血壓、血流量等。

在一些實(shí)施例中，交互設(shè)備140可以是顯示屏等具有顯示功能的設(shè)備。在一些實(shí)施例中，交互設(shè)備140可以具有處理設(shè)備120部分或全部的功能。例如，交互設(shè)備140可以對處理設(shè)備120生成的結(jié)果進(jìn)行平滑、降噪、變色等操作。舉例說明，變色操作可以將一個(gè)灰度圖變成彩圖，或?qū)⒁粋€(gè)彩圖變成一個(gè)灰度圖。在一些實(shí)施例中，交互設(shè)備140與處理設(shè)備120可以是一個(gè)集成的設(shè)備。所述集成的設(shè)備可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)處理設(shè)備120和交互設(shè)備140的功能。在一些實(shí)施例中，交互設(shè)備140可以包括臺(tái)式電腦、服務(wù)器、移動(dòng)設(shè)備等。移動(dòng)設(shè)備可以包括筆記本電腦、平板電腦、ipad、交通工具(例如，機(jī)動(dòng)車、船、飛機(jī)等)的內(nèi)置設(shè)備、可穿戴設(shè)備等。在一些實(shí)施例中，交互設(shè)備140可以包括或連接到顯示裝置、打印機(jī)、傳真等。

網(wǎng)絡(luò)180可以用于血流狀態(tài)分析系統(tǒng)100內(nèi)部的通信，接收系統(tǒng)外部的信息，向系統(tǒng)外部發(fā)送信息等。在一些實(shí)施例中，數(shù)據(jù)采集設(shè)備110、處理設(shè)備120和交互設(shè)備140之間可以通過有線連接、無線連接、或其結(jié)合的方式接入網(wǎng)絡(luò)180。網(wǎng)絡(luò)180可以是單一網(wǎng)絡(luò)，也可以是多種網(wǎng)絡(luò)的組合。在一些實(shí)施例中，網(wǎng)絡(luò)180可以包括但不限于局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)、公用網(wǎng)絡(luò)、專用網(wǎng)絡(luò)、無線局域網(wǎng)、虛擬網(wǎng)絡(luò)、都市城域網(wǎng)、公用開關(guān)電話網(wǎng)絡(luò)等中的一種或幾種的組合。在一些實(shí)施例中，網(wǎng)絡(luò)180可以包括多種網(wǎng)絡(luò)接入點(diǎn)，例如有線或無線接入點(diǎn)、基站或網(wǎng)絡(luò)交換點(diǎn)，通過以上接入點(diǎn)使數(shù)據(jù)源連接網(wǎng)絡(luò)180并通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)送信息。

圖1b所示的是一個(gè)血流狀態(tài)分析系統(tǒng)100的另一個(gè)示意圖。圖1b與圖1a類似。圖1b中，處理設(shè)備120可以與數(shù)據(jù)采集設(shè)備110直接相連，而數(shù)據(jù)采集設(shè)備110不與網(wǎng)絡(luò)180直接相連。

以上的描述僅僅是本發(fā)明的具體實(shí)施例，不應(yīng)被視為是唯一的實(shí)施例。顯然，對于本領(lǐng)域的專業(yè)人員來說，在了解本發(fā)明內(nèi)容和原理后，都可能在不背離本發(fā)明原理、結(jié)構(gòu)的情況下，進(jìn)行形式和細(xì)節(jié)上的各種修正和改變。例如，數(shù)據(jù)采集設(shè)備110、處理設(shè)備120、交互設(shè)備140之間可以不通過網(wǎng)絡(luò)180而直接進(jìn)行數(shù)據(jù)或信息的交換。又例如，這些設(shè)備也可以通過可移動(dòng)存儲(chǔ)器或其他中間媒介的方式進(jìn)行數(shù)據(jù)或信息的交換。

圖2是根據(jù)本申請的一些實(shí)施例所示的一個(gè)計(jì)算設(shè)備200的結(jié)構(gòu)。該計(jì)算設(shè)備200可以實(shí)施本申請中披露的特定系統(tǒng)。本實(shí)施例中的特定系統(tǒng)利用功能框圖解釋了一個(gè)包含用戶界面的硬件平臺(tái)。計(jì)算設(shè)備200可以實(shí)施當(dāng)前描述血流狀態(tài)分析系統(tǒng)100中的一個(gè)或多個(gè)組件、模塊、單元、子單元(例如，處理設(shè)備120，交互設(shè)備140等)。另外，血流狀態(tài)分析系統(tǒng)100中的一個(gè)或多個(gè)組件、模塊、單元、子單元(例如，處理設(shè)備120，交互設(shè)備140等)能夠被計(jì)算設(shè)備200通過其硬件設(shè)備、軟件程序、固件以及它們的組合所實(shí)現(xiàn)。這種計(jì)算機(jī)可以是一個(gè)通用目的的計(jì)算機(jī)，也可以是一個(gè)有特定目的的計(jì)算機(jī)。兩種計(jì)算機(jī)都可以被用于實(shí)現(xiàn)本實(shí)施例中的特定系統(tǒng)。為了方便起見，圖2中只繪制了一臺(tái)計(jì)算設(shè)備，但是本實(shí)施例所描述的進(jìn)行信息處理并推送信息的相關(guān)計(jì)算機(jī)功能是可以以分布的方式、由一組相似的平臺(tái)所實(shí)施的，分散系統(tǒng)的處理負(fù)荷。

如圖2所示，計(jì)算設(shè)備200可以包括內(nèi)部通信總線210，處理器(processor)220，只讀存儲(chǔ)器(ROM)230，隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)240，通信端口250，輸入/輸出組件260，硬盤270，用戶界面280。內(nèi)部通信總線210可以實(shí)現(xiàn)計(jì)算設(shè)備200組件間的數(shù)據(jù)通信。處理器220可以執(zhí)行程序指令完成在此披露書中所描述的血流狀態(tài)分析系統(tǒng)100的一個(gè)或多個(gè)功能、組件、模塊、單元、子單元。處理器220由一個(gè)或多個(gè)處理器組成。通信端口250可以配置實(shí)現(xiàn)計(jì)算設(shè)備200與血流狀態(tài)分析系統(tǒng)100其他部件(比如數(shù)據(jù)采集設(shè)備110)之間數(shù)據(jù)通信(比如通過網(wǎng)絡(luò)180)。計(jì)算設(shè)備200還可以包括不同形式的程序儲(chǔ)存單元以及數(shù)據(jù)儲(chǔ)存單元，例如硬盤270，只讀存儲(chǔ)器(ROM)230，隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)240，能夠用于計(jì)算機(jī)處理和/或通信使用的各種數(shù)據(jù)文件，以及處理器220所執(zhí)行的可能的程序指令。輸入/輸出組件260支持計(jì)算設(shè)備200與其他組件(如用戶界面280)，和/或與血流狀態(tài)分析系統(tǒng)100其他組件(如數(shù)據(jù)庫140)之間的輸入/輸出數(shù)據(jù)流。計(jì)算設(shè)備200也可以通過通信端口250從網(wǎng)絡(luò)180發(fā)送和接收信息及數(shù)據(jù)。

圖3描述了一種移動(dòng)設(shè)備的結(jié)構(gòu)，該移動(dòng)設(shè)備能夠用于實(shí)現(xiàn)實(shí)施本申請中披露的特定系統(tǒng)。在本例中，用于顯示和交互位置相關(guān)信息的用戶設(shè)備是一個(gè)移動(dòng)設(shè)備300。移動(dòng)設(shè)備300可以包括智能手機(jī)、平板電腦、音樂播放器、便攜游戲機(jī)、全球定位系統(tǒng)(GPS)接收器、可穿戴計(jì)算設(shè)備(如眼鏡、手表等)，或者其他形式。本例中的移動(dòng)設(shè)備300包括一個(gè)或多個(gè)中央處理器(CPUs)340，一個(gè)或多個(gè)圖形處理器(graphical processing units(GPUs))330，一個(gè)顯示320，一個(gè)內(nèi)存360，一個(gè)天線310，例如一個(gè)無線通信單元，存儲(chǔ)單元390，以及一個(gè)或多個(gè)輸入/輸出(input output(I/O))設(shè)備350。任何其他合適的組件，包括但不限于系統(tǒng)總線或控制器(圖上未顯示)，也可能被包括在移動(dòng)設(shè)備300中。如圖3所示，一個(gè)移動(dòng)操作系統(tǒng)370，如iOS、Android、Windows Phone等，以及一個(gè)或多個(gè)應(yīng)用380可以從存儲(chǔ)單元390加載進(jìn)內(nèi)存360中，并被中央處理器340所執(zhí)行。應(yīng)用380可能包括一個(gè)瀏覽器或其他適合在移動(dòng)設(shè)備300上接收并處理圖像或血液狀態(tài)分析相關(guān)信息的移動(dòng)應(yīng)用。用戶與血流狀態(tài)分析系統(tǒng)100中一個(gè)或多個(gè)組件關(guān)于圖像或血液狀態(tài)分析相關(guān)信息的交互可以通過輸入/輸出系統(tǒng)設(shè)備350獲得并提供給處理設(shè)備120，以及/或血流狀態(tài)分析系統(tǒng)100中的其他組件，例如：通過網(wǎng)絡(luò)180。

根據(jù)本申請的一些實(shí)施例，圖4是處理設(shè)備的示例性模塊示意圖。處理設(shè)備120可以包括接收模塊410、控制模塊420、多時(shí)相特征生成模塊430、多時(shí)相特征處理模塊440和輸出模塊450。

接收模塊410可以從數(shù)據(jù)采集設(shè)備110和/或存儲(chǔ)設(shè)備130獲取圖像數(shù)據(jù)、對象特征數(shù)據(jù)等。所述圖像數(shù)據(jù)可以是包括對象的血管、組織或器官的圖片或數(shù)據(jù)。所述對象特征數(shù)據(jù)可以包括對象的心率、心律、血壓、血流速率、血液粘稠度、心輸出量、心肌質(zhì)量、血管流阻以及其他與血管、組織或器官相關(guān)的對象特征數(shù)據(jù)以及對象年齡、身高、體重、性別等其他對象特征數(shù)據(jù)。在一些實(shí)施例中，所述圖像數(shù)據(jù)和對象特征數(shù)據(jù)可以是多時(shí)相數(shù)據(jù)。例如，所述多時(shí)相數(shù)據(jù)可以是在不同的時(shí)間點(diǎn)或時(shí)相獲得的對象身上相同或近似位置的數(shù)據(jù)。

控制模塊420可以發(fā)出控制指令。控制指令可以控制其他模塊進(jìn)行輸入、輸出、存儲(chǔ)、處理等操作。例如，所述控制指令可以控制接收模塊410接收所需要的數(shù)據(jù)。又例如，所述控制指令可以控制多時(shí)相特征生成模塊430生成多時(shí)相的特征等。

多時(shí)相特征生成模塊430可以生成多時(shí)相特征。所述多時(shí)相特征可以包括多時(shí)相模型、多時(shí)相參數(shù)、多時(shí)相邊界條件、多時(shí)相的分析結(jié)果等。更具體的，多時(shí)相特征生成模塊430可以在多時(shí)相圖像數(shù)據(jù)中分別選擇感興趣的區(qū)域。所述感興趣的區(qū)域可以由多時(shí)相特征生成模塊430自行選擇或根據(jù)用戶輸入數(shù)據(jù)選擇。在一些實(shí)施例中，選擇的感興趣區(qū)域可以是血管、組織或者器官等。例如，所述感興趣區(qū)域可以是動(dòng)脈血管，如冠狀動(dòng)脈、腹部動(dòng)脈、大腦動(dòng)脈、下肢動(dòng)脈等。所述多時(shí)相圖像中選擇的感興趣區(qū)域可以是相對應(yīng)的。例如，可以包含至少部分相同的血管、組織、或器官等。多時(shí)相特征生成模塊430可以進(jìn)一步對所述多時(shí)相圖像中的感興趣的區(qū)域進(jìn)行分割。圖像分割的方法可以包括基于邊緣的圖像分割方法(如Perwitt算子法、Sobel算子法、梯度算子法、Kirch算子法等)，基于區(qū)域的圖像分割方法(如區(qū)域生長法、閾值法、聚類法等)，以及其他分割方法，如基于模糊集、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的方法等。在一些實(shí)施例中，多時(shí)相特征生成模塊430可以同時(shí)對多時(shí)相圖像中感興趣的區(qū)域進(jìn)行分割。在一些實(shí)施例中，多時(shí)相特征生成模塊430可以依次對多時(shí)相圖像中感興趣的區(qū)域進(jìn)行分割。

多時(shí)相特征生成模塊430可以對所述感興趣區(qū)域進(jìn)行模型重建，從而生成多時(shí)相模型。模型的選擇可以基于對象特征數(shù)據(jù)、感興趣區(qū)域的特征等。例如，如果選定了感興趣的區(qū)域?yàn)楣跔顒?dòng)脈，多時(shí)相特征生成模塊430可以對包含冠狀動(dòng)脈的圖像進(jìn)行分割從而提取出冠狀動(dòng)脈的圖像。然后，多時(shí)相特征生成模塊430可以根據(jù)對象特征、冠狀動(dòng)脈一般特征、冠狀動(dòng)脈圖像特征等進(jìn)行模型的重建。重建的模型可以與冠狀動(dòng)脈血管的形狀相對應(yīng)，或與冠狀動(dòng)脈中血液流動(dòng)的形態(tài)相對應(yīng)。在建立感興趣區(qū)域的模型后，多時(shí)相特征生成模塊430可以設(shè)置參數(shù)和邊界條件并根據(jù)模型進(jìn)行分析和計(jì)算。具體的參數(shù)和邊界條件設(shè)置的方法以及分析方法可以參見本申請其他部分的描述。

多時(shí)相特征處理模塊440可以對生成的多時(shí)相計(jì)算結(jié)果進(jìn)行處理(也被稱為后處理)。所述處理可以包括利用擬合、插值等方法生成模型的計(jì)算結(jié)果與時(shí)相的關(guān)系曲線或?qū)φ毡?。根?jù)所述關(guān)系曲線或?qū)φ毡?，多時(shí)相特征處理模塊440可以進(jìn)一步生成任意時(shí)相的分析結(jié)果的估計(jì)值。在一些實(shí)施例中，所述多時(shí)相特征處理模塊440可以將生成的多時(shí)相計(jì)算結(jié)果(例如，血管狀態(tài))與一個(gè)參考結(jié)果進(jìn)行比對并生成一個(gè)比對結(jié)論。所述參考結(jié)果可以是存儲(chǔ)在存儲(chǔ)設(shè)備130中的數(shù)據(jù)，可以是存儲(chǔ)在網(wǎng)絡(luò)180中的數(shù)據(jù)，也可以是用戶自行輸入的數(shù)據(jù)。在一些實(shí)施例中，所述參考結(jié)果及相關(guān)比對結(jié)論可以存儲(chǔ)在一個(gè)表中。例如，所述計(jì)算結(jié)果為血流速率時(shí)，所述參考結(jié)果可以為一個(gè)血流速率范圍與危險(xiǎn)程度的對應(yīng)關(guān)系。所述危險(xiǎn)程度可以分為正常、預(yù)警、危險(xiǎn)、極度危險(xiǎn)等。在一些實(shí)施例中，用戶可以根據(jù)臨床經(jīng)驗(yàn)手動(dòng)輸入所述對應(yīng)關(guān)系。在一些實(shí)施例中，所述比對可以是同一對象不同時(shí)期的血流速率的計(jì)算結(jié)果的比對。

輸出模塊450可以將生成的多時(shí)相計(jì)算結(jié)果或數(shù)據(jù)進(jìn)行輸出。例如，輸出模塊450可以將多時(shí)相計(jì)算結(jié)果或特征發(fā)送至存儲(chǔ)設(shè)備130進(jìn)行存儲(chǔ)，或者發(fā)送至交互設(shè)備140進(jìn)行顯示。在一些實(shí)施例中，多時(shí)相特征處理模塊440或輸出模塊450可以在輸出前對所述多時(shí)相特征或計(jì)算結(jié)果進(jìn)行降噪或平滑處理。所述多時(shí)相計(jì)算結(jié)果可以是生成的中間結(jié)果，如感興趣區(qū)域的模型，或生成的最終結(jié)果，如分析和計(jì)算得出的血流動(dòng)力學(xué)參數(shù)或計(jì)算結(jié)果與時(shí)相的關(guān)系曲線或?qū)φ毡淼取?/p>

根據(jù)本申請的一些實(shí)施例，圖4b是多時(shí)相特征處理的示例性流程圖。在一些實(shí)施例中，流程400可以通過處理設(shè)備120實(shí)現(xiàn)。

在462中，可以產(chǎn)生一個(gè)或多個(gè)控制指令。在一些實(shí)施例中，462可以通過控制模塊420實(shí)現(xiàn)。所述控制指令可以控制流程400中其他步驟的進(jìn)行。

在464中，可以接收多時(shí)相數(shù)據(jù)。在一些實(shí)施例中，464可以通過接收模塊410實(shí)現(xiàn)。所述多時(shí)相數(shù)據(jù)可以包括多時(shí)相圖像數(shù)據(jù)和多時(shí)相對象特征數(shù)據(jù)。在一些實(shí)施例中，所述多時(shí)相對象特征數(shù)據(jù)可以是時(shí)間上連續(xù)的對象特征數(shù)據(jù)或特征曲線。

在466中，可以生成多時(shí)相特征。在一些實(shí)施例中，466可以通過多時(shí)相特征生成模塊430實(shí)現(xiàn)。所述多時(shí)相特征可以包括多時(shí)相模型、多時(shí)相參數(shù)、多時(shí)相邊界條件、多時(shí)相的分析結(jié)果等。

在468中，可以對生成的多時(shí)相特征進(jìn)行處理。在一些實(shí)施例中，468可以通過多時(shí)相特征處理模塊440實(shí)現(xiàn)。所述處理可以包括利用擬合、插值等方法生成多時(shí)相特征與時(shí)相的關(guān)系曲線或?qū)φ毡怼?/p>

在470中，可以輸出多時(shí)相特征或處理結(jié)果。在一些實(shí)施例中，470可以通過輸出模塊450實(shí)現(xiàn)。在一些實(shí)施例中，可以跳過468，直接將生成的多時(shí)相特征輸出。

根據(jù)本申請的一些實(shí)施例，圖5是多時(shí)相特征生成模塊的示例性模塊示意圖。多時(shí)相特征生成模塊430可以包括數(shù)據(jù)獲取單元510、參數(shù)設(shè)置單元520、計(jì)算單元530、網(wǎng)格生成單元540、匹配單元550、區(qū)域選擇單元560、輸出單元570和判斷單元580。

數(shù)據(jù)獲取單元510可以從多時(shí)相特征生成模塊430中其他單元、血流狀態(tài)分析系統(tǒng)100中其他設(shè)備或模塊或外界設(shè)備或模塊中獲取數(shù)據(jù)。所述數(shù)據(jù)可以包括圖像數(shù)據(jù)、對象特征數(shù)據(jù)、用戶輸入數(shù)據(jù)等。所述圖像數(shù)據(jù)可以是包括對象的血管、組織或器官的圖片或數(shù)據(jù)。所述對象特征數(shù)據(jù)可以包括對象的心率、心律、血壓、血流速率、血液粘稠度、心輸出量、心肌質(zhì)量、血管流阻以及其他與血管、組織或器官相關(guān)的數(shù)據(jù)。在一些實(shí)施例中，所述圖像數(shù)據(jù)和對象特征數(shù)據(jù)可以是多時(shí)相數(shù)據(jù)。在一些實(shí)施例中，數(shù)據(jù)獲取單元510可以從存儲(chǔ)設(shè)備130中獲取經(jīng)過處理后的數(shù)據(jù)，如重建好的血管模型等。在一些實(shí)施例中，數(shù)據(jù)獲取單元510可以對獲取的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理。所述預(yù)處理可以包括圖像增強(qiáng)、圖像降噪、圖像平滑等。

參數(shù)設(shè)置單元520可以選擇模型以及設(shè)置參數(shù)和邊界條件。所述模型的選擇可以包括根據(jù)具體分析的病變部位(感興趣區(qū)域)以及對象特征數(shù)據(jù)(如血液粘稠度等)選擇適合的血液粘性模型和流速邊界模型。所述血液粘性模型可以包括牛頓流體模型、非牛頓流體模型以及用戶自定義的其他流體模型。所述牛頓流體模型可以用來模擬對象體內(nèi)血液粘稠度較為恒定的區(qū)域，而非牛頓流體模型可以用來模擬對象體內(nèi)血液粘稠度不恒定的區(qū)域。所述流速邊界模型可以包括拋物線模型、雙曲線模型、橢圓模型、平均流模型、Womersley分布模型、Reynolds模型、混合模型等。在一些實(shí)施例中，所述參數(shù)的設(shè)置可以包括選定的模型中參數(shù)的設(shè)置，例如牛頓流體模型中的血液粘性系數(shù)，牛頓流體模型中的血液密度，模擬計(jì)算中的時(shí)間步數(shù)，模擬計(jì)算中的時(shí)間步長等。

計(jì)算單元530可以對多時(shí)相特征生成模塊430中其他單元中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)或信息進(jìn)行計(jì)算。在一些實(shí)施例中，計(jì)算單元530可以根據(jù)圖像數(shù)據(jù)生成一個(gè)與之相對應(yīng)的模型。所述模型的生成可以基于參數(shù)設(shè)置單元520所選擇的模型類型和設(shè)置的參數(shù)。在一些實(shí)施例中，計(jì)算單元530可以在建立感興趣區(qū)域的模型后，對模型進(jìn)行分析和計(jì)算。所述分析和計(jì)算的方法可以包括計(jì)算流體力學(xué)(Computed fluid dynamics)等。在一些實(shí)施例中，所述分析和計(jì)算的結(jié)果可以包括血管、組織、或器官的物理狀態(tài)和相關(guān)系數(shù)或參數(shù)。例如，對冠狀動(dòng)脈模型進(jìn)行分析和計(jì)算的結(jié)果可以包括冠狀動(dòng)脈的血流動(dòng)力學(xué)參數(shù)，如血流速率、血液壓力、血管壁應(yīng)力、血管壁切應(yīng)力、血流儲(chǔ)備系數(shù)(FFR)、冠狀動(dòng)脈血流儲(chǔ)備(CFR)等中的一種或多種的組合。

在一些實(shí)施例中，計(jì)算單元530所計(jì)算的信息和數(shù)據(jù)可以是多時(shí)相的。計(jì)算單元530可以分別對所述多時(shí)相的信息和數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和計(jì)算。在一些實(shí)施例中，計(jì)算單元530可以根據(jù)不同時(shí)相的分析和計(jì)算結(jié)果生成感興趣區(qū)域的物理狀態(tài)和/或相關(guān)系數(shù)或參數(shù)與時(shí)相或時(shí)間的關(guān)系。在一些實(shí)施例中，該關(guān)系可以用曲線或者對照表的方式體現(xiàn)?；谒銮€或?qū)φ毡?，可以獲得任意時(shí)相的感興趣區(qū)域的物理狀態(tài)和/或相關(guān)系數(shù)或參數(shù)。在一些實(shí)施例中，所述曲線、對照表或者任意時(shí)相的感興趣區(qū)域的物理狀態(tài)和相關(guān)參數(shù)系數(shù)可以通過輸出單元570發(fā)送到血流狀態(tài)分析系統(tǒng)100其他模塊或單元或血流狀態(tài)分析系統(tǒng)100外界的模塊或單元中。

網(wǎng)格生成單元540可以在生成模型的網(wǎng)格。在一些實(shí)施例中，網(wǎng)格生成單元540可以在模型上生成二維或三維的網(wǎng)格。例如，網(wǎng)格生成單元540可以在模型的邊界區(qū)域(入口、出口等)生成二維的網(wǎng)格，而在模型的其他區(qū)域生成三維的網(wǎng)格。所述三維網(wǎng)格可以是基于所述二維網(wǎng)格而建立的。具體的關(guān)于網(wǎng)格形成的方法和流程可以參見，例如圖6、圖8及其描述。

匹配單元550可以對多時(shí)相的數(shù)據(jù)進(jìn)行匹配。在一些實(shí)施例中，匹配單元550可以將不同時(shí)相的模型進(jìn)行相互關(guān)聯(lián)。所述不同時(shí)相的模型可以是經(jīng)過網(wǎng)格化處理后的模型。在一些實(shí)施例中，所述不同時(shí)相的模型相互關(guān)聯(lián)的過程可以包括先識(shí)別出不同時(shí)相的模型中的特征區(qū)域。然后，將不同時(shí)相相對應(yīng)的特征區(qū)域進(jìn)行關(guān)聯(lián)。例如，如果所述不同時(shí)相的模型是血流模型(即感興趣的血管中血流覆蓋區(qū)域的模型)，所述特征區(qū)域可以包括血流入口區(qū)域、血流分叉區(qū)域、血流出口區(qū)域、血流狹窄區(qū)域、血流擴(kuò)張區(qū)域等。然后，匹配單元550可以將不同時(shí)相的相應(yīng)特征區(qū)域進(jìn)行關(guān)聯(lián)。在一些實(shí)施例中，一個(gè)特征區(qū)域在不同時(shí)相可能對應(yīng)不同個(gè)數(shù)的網(wǎng)格。在這種情況下，所述特征區(qū)域在不同時(shí)相中的網(wǎng)格可以依靠某種算法或方法進(jìn)行關(guān)聯(lián)。例如，當(dāng)?shù)谝粫r(shí)相中多個(gè)網(wǎng)格對應(yīng)于第二時(shí)相中一個(gè)網(wǎng)格或少數(shù)網(wǎng)格時(shí)，匹配單元550可以對第一時(shí)相中多個(gè)網(wǎng)格的數(shù)值進(jìn)行平均化處理后再與所述第二時(shí)相中一個(gè)或少數(shù)網(wǎng)格的數(shù)值進(jìn)行對應(yīng)。在一些實(shí)施例中，在初始時(shí)相的計(jì)算中，可以將內(nèi)部網(wǎng)格(網(wǎng)格模型中不包括邊界區(qū)域的網(wǎng)格)的初始值(例如，壓強(qiáng)初始值，速率初始值等)設(shè)置為0。在后續(xù)時(shí)相的計(jì)算中，可以利用網(wǎng)格匹配將上一時(shí)相的內(nèi)部網(wǎng)格計(jì)算結(jié)果映射或匹配至當(dāng)前時(shí)相的內(nèi)部網(wǎng)格相對應(yīng)的網(wǎng)格中，并作為當(dāng)前時(shí)相網(wǎng)格的初始值。在一些實(shí)施例中，匹配單元550在完成匹配后可以提示用戶確認(rèn)匹配是否準(zhǔn)確。如果用戶確認(rèn)匹配準(zhǔn)確則進(jìn)行后續(xù)流程。如果用戶認(rèn)為匹配不準(zhǔn)確，則用戶可以對匹配結(jié)果進(jìn)行修正或調(diào)整。用戶也可以選擇在其參與的情況下重新進(jìn)行網(wǎng)格匹配。

區(qū)域選擇單元560可以在圖像數(shù)據(jù)中選擇感興趣的區(qū)域。所述感興趣的區(qū)域可以由區(qū)域選擇單元560自行選擇或根據(jù)用戶輸入的信息選擇。在一些實(shí)施例中，選擇的感興趣區(qū)域可以是血管、組織或者器官等。區(qū)域選擇單元560可以進(jìn)一步對所述圖像中對感興趣的區(qū)域進(jìn)行分割。圖像分割的方法可以包括基于邊緣的圖像分割方法，如Perwitt算子法、Sobel算子法、梯度算子法、Kirch算子法等，基于區(qū)域的圖像分割方法，如區(qū)域生長法、閾值法、聚類法等以及其他分割方法，如基于模糊集、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的方法等。區(qū)域選擇單元560可以進(jìn)全自動(dòng)分割或半自動(dòng)分割。例如，如果選擇的感興趣區(qū)域是冠狀動(dòng)脈、腹部動(dòng)脈、大腦動(dòng)脈、下肢動(dòng)脈等，區(qū)域選擇單元560可以自動(dòng)進(jìn)行分割。如果選擇的感興趣區(qū)域是其他機(jī)器較難準(zhǔn)確分割的血管或部位，則可以進(jìn)行半自動(dòng)分割，由用戶在分割過程中進(jìn)行修正。在一些實(shí)施例中，區(qū)域選擇單元560可以對根據(jù)圖像數(shù)據(jù)重建的三維模型進(jìn)行區(qū)域選擇和分割。

輸出單元570可以將多時(shí)相特征生成模塊430中一個(gè)或多個(gè)單元所產(chǎn)生的信息、數(shù)據(jù)或處理結(jié)果發(fā)送至血流狀態(tài)分析系統(tǒng)100中的其他模塊或單元中。例如，輸出單元570可以將計(jì)算單元530所生成的模型發(fā)送至交互設(shè)備140進(jìn)行顯示。又例如，輸出單元570可以將網(wǎng)格生成單元540進(jìn)行網(wǎng)格化處理后的模型發(fā)送至存儲(chǔ)設(shè)備130中進(jìn)行存儲(chǔ)。

判斷單元580可以進(jìn)行邏輯判斷。例如，血流狀態(tài)分析系統(tǒng)100中其它模塊或單元可以發(fā)送一個(gè)判斷請求至判斷單元580。判斷單元580可以根據(jù)所述判斷請求對相應(yīng)內(nèi)容進(jìn)行判斷。當(dāng)判斷出特定情況或生成判斷結(jié)果后，判斷單元580可以將判斷結(jié)果或相應(yīng)的操作指令發(fā)送至相應(yīng)的模塊或單元(例如，發(fā)送判斷請求的模塊或單元)。例如，判斷單元580可以判斷區(qū)域選擇單元560所要分析的血管是否存在異常(如血管狹窄，動(dòng)脈瘤等)。如果判斷出該血管存在異常，判斷單元560可以突出顯示(如用不同的顏色表示)該異常血管，并同時(shí)提示用戶確認(rèn)該異常血管是否滿足用戶的要求。如果滿足，則進(jìn)行后續(xù)操作；如果不滿足，則用戶可以手動(dòng)選擇異常血管，然后進(jìn)行后續(xù)操作。例如，區(qū)域選擇單元560可以將用戶選擇的感興趣區(qū)域和其自身生成的區(qū)域發(fā)送給判斷單元580，判斷單元580可以判斷所述感興趣區(qū)域和區(qū)域選擇單元560生成的區(qū)域是否相同。如果判斷單元580判斷出用戶和區(qū)域選擇單元560生成的區(qū)域相同，則可以發(fā)送指令給區(qū)域選擇單元560使其進(jìn)行進(jìn)一步地分割處理。否則，可以通過顯示設(shè)備140再次確認(rèn)用戶的選擇。

以上的描述僅僅是本發(fā)明的具體實(shí)施例，不應(yīng)被視為是唯一的實(shí)施例。顯然，對于本領(lǐng)域的專業(yè)人員來說，在了解本發(fā)明內(nèi)容和原理后，都可能在不背離本發(fā)明原理、結(jié)構(gòu)的情況下，進(jìn)行形式和細(xì)節(jié)上的各種修正和改變。例如，上述各單元以單時(shí)相為例進(jìn)行了說明，但是可以理解的是各單元所接收、處理或輸出的數(shù)據(jù)可以是多時(shí)相的。對于多時(shí)相的數(shù)據(jù)，上述各單元可以對不同時(shí)相的數(shù)據(jù)分別進(jìn)行相應(yīng)操作從而產(chǎn)生多時(shí)相的特征。例如，網(wǎng)格生成單元530可以對多時(shí)相的模型分別進(jìn)行對應(yīng)的網(wǎng)格化處理，從而生成多時(shí)相的網(wǎng)格化處理后的模型。又例如，參數(shù)設(shè)置單元520可以對多時(shí)相的模型或數(shù)據(jù)分別設(shè)置相對應(yīng)的參數(shù)或邊界條件。

根據(jù)本申請的一些實(shí)施例，圖6是網(wǎng)格化處理的示例性流程圖；在一些實(shí)施例中，流程600可以通過網(wǎng)格生成單元540實(shí)現(xiàn)。

在602中，可以獲取一個(gè)模型。所述模型可以是本申請其他實(shí)施例中說明的模型，例如，對象血管或血流、組織或器官或其他感興趣區(qū)域重建后的模型。如圖7所示，710可以是一個(gè)冠脈血流模型，即模型710可以表示冠脈血管中血流所覆蓋的區(qū)域。在不考慮血管壁厚度以及血管堵塞等情況下，模型710也可以近似表示一個(gè)冠脈血管模型。

在604中，可以確定所述模型的邊界區(qū)域。如果模型是一個(gè)血管或與血管對應(yīng)的血流區(qū)域，邊界區(qū)域可以是血管的出口、入口、血管壁等。如圖7所示，模型710的入口720可以在604中被確定為模型710的邊界區(qū)域。

在606中，可以對確定的邊界區(qū)域進(jìn)行面網(wǎng)格劃分(也被稱為二維網(wǎng)格劃分)。所述面網(wǎng)格劃分可以是將邊界區(qū)域?qū)?yīng)的平面用網(wǎng)格進(jìn)行劃分。網(wǎng)格的劃分算法包括三角網(wǎng)格劃分，四角網(wǎng)格劃分，六角網(wǎng)格劃分，或者類似的，或者一個(gè)或多個(gè)的組合。示例性的網(wǎng)格劃分算法包括Loop算法，蝶型細(xì)分算法，Catmull-Clark算法，Doo-Sabin算法，Delaunay三角劃分算法等。網(wǎng)格劃分的方法示例可以參見圖8及其描述。如圖7所示，730是模型710的入口截面圖，以及740是730網(wǎng)格劃分的示例性結(jié)果。

在608中，可以對模型側(cè)壁進(jìn)行面網(wǎng)格劃分。在一些實(shí)施例中，側(cè)壁和邊界區(qū)域可以使用不同的網(wǎng)格劃分方法進(jìn)行劃分。例如，側(cè)壁可以使用曲面網(wǎng)格剖分算法進(jìn)行網(wǎng)格劃分。所述曲面網(wǎng)格剖分的算法可以包括映射法和自動(dòng)網(wǎng)格生成法等。所述映射法可以包括將側(cè)壁映射至平面，利用二維網(wǎng)格劃分方法對平面進(jìn)行劃分后，再將劃分后的網(wǎng)格映射回側(cè)壁。所述自動(dòng)網(wǎng)格生成法可以根據(jù)側(cè)壁中不同區(qū)域的曲度將側(cè)壁分成若干個(gè)近似平面再分別進(jìn)行二維網(wǎng)格劃分。平面網(wǎng)格劃分可以參照本申請中其他地方的描述，例如，圖8以及描述。

在610中，可以根據(jù)邊界區(qū)域和側(cè)壁的面網(wǎng)格劃分結(jié)果對模型進(jìn)行體網(wǎng)格劃分(也被稱為三維網(wǎng)格劃分)。所述體網(wǎng)格劃分可以是將模型用三維的網(wǎng)格進(jìn)行劃分。所述三維網(wǎng)格可以包括四面體網(wǎng)格、六面體網(wǎng)格、棱柱體網(wǎng)格(邊界層網(wǎng)格)、四面體與六面體混合網(wǎng)格、笛卡爾網(wǎng)格、球填充法網(wǎng)格等。在一些實(shí)施例中，604至608可以被跳過，即可以直接對模型進(jìn)行體網(wǎng)格劃分。

根據(jù)本申請的一些實(shí)施例，圖8是網(wǎng)格劃分的示例性流程圖。在一些實(shí)施例中，流程800可以通過多時(shí)相特征生成模塊430實(shí)現(xiàn)。在一些實(shí)施例中，圖6中的606等可以根據(jù)流程800實(shí)施。

在802中，可以獲取一個(gè)二維圖像。在一些實(shí)施例中，所述二維圖像可以通過數(shù)據(jù)獲取單元510獲得。在一些實(shí)施例中，二維圖像可以是一個(gè)二維醫(yī)學(xué)圖像，或者其中用戶感興趣的部分(例如，冠脈血管所在的區(qū)域，大腦區(qū)域等)。僅僅作為示例，二維圖像可以是一個(gè)CT圖像、MRI圖像、PET圖像等。二維圖像可以以灰度或者彩色的方式呈現(xiàn)出來。在一些實(shí)施例中，二維圖像可以是一個(gè)時(shí)相模型的二維顯示。例如，二維圖像可以是一個(gè)與606中的時(shí)相模型的邊界區(qū)域有關(guān)的圖像。更具體地，二維圖像可以顯示一個(gè)血流模型的入口/出口區(qū)域。二維圖像可以是一個(gè)由圖像處理設(shè)備(例如，處理設(shè)備120)重建的圖像。二維圖像可以來自一個(gè)本地存儲(chǔ)裝置或者外界的存儲(chǔ)裝置(例如，存儲(chǔ)設(shè)備130)。

在804中，網(wǎng)格生成單元540可以提取二維圖像中感興趣區(qū)域的輪廓點(diǎn)。在一些實(shí)施例中，提取二維圖像中感興趣區(qū)域的輪廓點(diǎn)包括先分割感興趣區(qū)域，再對分割后的感興趣區(qū)域提取輪廓點(diǎn)。所述對感興趣區(qū)域的分割方法見本申請中其他地方的描述。在一些實(shí)施例中，感興趣區(qū)域的輪廓點(diǎn)可以包括一個(gè)或多個(gè)位于感興趣區(qū)域邊界的像素點(diǎn)(也稱為“輪廓像素點(diǎn)”)。例如，冠脈入口截面處的輪廓點(diǎn)可以包括一個(gè)或多個(gè)位于冠脈壁的輪廓像素點(diǎn)。在一些實(shí)施例中，感興趣區(qū)域的輪廓像素點(diǎn)可以是連續(xù)的，部分連續(xù)的，或者不連續(xù)的。這里所說的連續(xù)是指一個(gè)輪廓像素點(diǎn)與至少一個(gè)或多個(gè)其他輪廓像素點(diǎn)相臨。提取出的輪廓點(diǎn)的信息可以保存在一個(gè)或者多個(gè)存儲(chǔ)裝置中(例如，存儲(chǔ)設(shè)備130，存儲(chǔ)模塊260等)。輪廓點(diǎn)的信息可以在后續(xù)流程中被網(wǎng)格生成單元540或者其他可以進(jìn)行數(shù)據(jù)分析的單元/模塊使用。示例性的輪廓點(diǎn)的信息可以包括輪廓點(diǎn)的位置，輪廓點(diǎn)的數(shù)量，或者類似的，或者一個(gè)或多個(gè)的組合。

在806中，可以根據(jù)輪廓點(diǎn)確定一個(gè)或多個(gè)區(qū)域。在一些實(shí)施例中，所述一個(gè)或多個(gè)區(qū)域的確定可以通過網(wǎng)格生成單元540實(shí)現(xiàn)。所述一個(gè)或多個(gè)區(qū)域可以通過依次連接感興趣區(qū)域的輪廓點(diǎn)形成。僅僅作為示例，確定一個(gè)或多個(gè)區(qū)域可以包括確定一個(gè)感興趣區(qū)域的初始輪廓像素點(diǎn)(例如，初始輪廓像素點(diǎn)可以選為輪廓像素點(diǎn)中x/y坐標(biāo)最小的點(diǎn))。按照順時(shí)針或者逆時(shí)針方向，將感興趣區(qū)域的輪廓像素點(diǎn)進(jìn)行排序。從初始輪廓像素點(diǎn)開始，用線條連接前一個(gè)輪廓像素點(diǎn)與后一個(gè)輪廓像素點(diǎn)以形成短邊。當(dāng)最后一個(gè)輪廓像素點(diǎn)與初始輪廓像素點(diǎn)連接形成短邊后，可以形成一個(gè)封閉的輪廓曲線。在一些實(shí)施例中，感興趣區(qū)域可以位于一條封閉的輪廓曲線的內(nèi)部。例如，圖7中模型入口740的感興趣區(qū)域(即，進(jìn)行網(wǎng)格劃分的區(qū)域)位于輪廓曲線的內(nèi)部。在一些實(shí)施例中，感興趣區(qū)域可以是位于兩條封閉的輪廓曲線之間的區(qū)域。例如，感興趣區(qū)域可以是一個(gè)二維環(huán)狀結(jié)構(gòu)，或者與二維環(huán)狀結(jié)構(gòu)拓?fù)涞葍r(jià)的結(jié)構(gòu)。一個(gè)或多個(gè)區(qū)域的信息(例如，區(qū)域?qū)?yīng)的網(wǎng)格曲線)可以保存在一個(gè)或者多個(gè)存儲(chǔ)裝置中(例如，存儲(chǔ)設(shè)備130，存儲(chǔ)模塊260等)。一個(gè)或多個(gè)區(qū)域的信息可以在后續(xù)流程中被網(wǎng)格生成單元540或者其他可以進(jìn)行數(shù)據(jù)分析的單元/模塊使用。

在808中，可以對一個(gè)區(qū)域是否需要進(jìn)行網(wǎng)格劃分進(jìn)行判斷。在一些實(shí)施例中，所述判斷可以由判斷單元580實(shí)現(xiàn)。在判定出該區(qū)域不需要進(jìn)行網(wǎng)格劃分之后，流程800進(jìn)入810。在判定出該區(qū)域需要進(jìn)行網(wǎng)格劃分之后，流程800進(jìn)入812。在一些實(shí)施例中，判斷單元580進(jìn)行判斷的條件可以是該區(qū)域是否是感興趣區(qū)域。當(dāng)該區(qū)域是感興趣區(qū)域時(shí)，則被判定為需要進(jìn)行網(wǎng)格劃分。如本披露書中在其他地方描述的，感興趣區(qū)域可以包括需要進(jìn)行血液狀態(tài)分析的區(qū)域，例如，特定血管中血液流動(dòng)的區(qū)域。

在810中，可以對該區(qū)域進(jìn)行標(biāo)記。在一些實(shí)施例中，對區(qū)域的標(biāo)記可以由網(wǎng)格生成單元540實(shí)施。標(biāo)記可以采用計(jì)算機(jī)可讀取的代碼或者可執(zhí)行的指令的形式。被標(biāo)記的區(qū)域信息可以被保存在一個(gè)或多個(gè)存儲(chǔ)裝置(例如，存儲(chǔ)設(shè)備130，存儲(chǔ)模塊260等)。被標(biāo)記的區(qū)域信息可以在后續(xù)流程中被網(wǎng)格生成單元540或者其他可以進(jìn)行數(shù)據(jù)分析的單元/模塊讀取，從而在進(jìn)行網(wǎng)格劃分時(shí)剔除該被標(biāo)記的區(qū)域。

在812中，可以對該區(qū)域進(jìn)行網(wǎng)格劃分。在一些實(shí)施例中，網(wǎng)格劃分可以由網(wǎng)格生成單元540實(shí)施。在一些實(shí)施例中，網(wǎng)格的劃分可以基于該區(qū)域的輪廓點(diǎn)進(jìn)行。網(wǎng)格的劃分算法包括三角網(wǎng)格劃分，四角網(wǎng)格劃分，六角網(wǎng)格劃分，或者類似的，或者一個(gè)或多個(gè)的組合。示例性的網(wǎng)格劃分算法包括Loop算法，蝶型細(xì)分算法，Catmull-Clark算法，Doo-Sabin算法，Delaunay三角劃分算法等。僅僅作為舉例，網(wǎng)格生成單元540可以利用Delaunay三角劃分(Delaunay triangulation)算法對該區(qū)域的所有輪廓點(diǎn)進(jìn)行網(wǎng)格劃分。又例如，網(wǎng)格生成單元540可以先將該區(qū)域的輪廓點(diǎn)分成不同子集，并對各個(gè)子集輪廓點(diǎn)進(jìn)行網(wǎng)格劃分。然后，網(wǎng)格生成單元540可以將各個(gè)子集的網(wǎng)格劃分合并形成該區(qū)域的網(wǎng)格劃分。具體地，可以將該區(qū)域所有的輪廓點(diǎn)按照x/y坐標(biāo)進(jìn)行排序(例如，先按照x坐標(biāo)進(jìn)行非遞減排序，對于x坐標(biāo)相同的點(diǎn)，按照y坐標(biāo)非遞減排序)。將排序后的輪廓點(diǎn)按照數(shù)量分成子集A和子集B，并分別完成Delaunay三角劃分。再將子集A和子集B的Delaunay三角劃分合并成所有輪廓點(diǎn)的Delaunay三角劃分。在一些實(shí)施例中，網(wǎng)格劃分還可以包括將該區(qū)域的輪廓曲線與通過劃分算法劃分的網(wǎng)格進(jìn)行疊加，從而劃分的網(wǎng)格中保留該區(qū)域的輪廓曲線(例如，806中提到的由輪廓像素點(diǎn)連接形成的一個(gè)或多個(gè)短邊)。

在一些實(shí)施例中，對一個(gè)區(qū)域的網(wǎng)格的劃分可以采用并行技術(shù)的網(wǎng)格生成方法。例如，應(yīng)用區(qū)域分裂或類似算法將該區(qū)域分為若干個(gè)子區(qū)域，在每個(gè)子區(qū)域內(nèi)獨(dú)立進(jìn)行網(wǎng)格劃分，再修復(fù)相鄰子區(qū)域的邊界網(wǎng)格，進(jìn)而獲得該區(qū)域的完整網(wǎng)格。

在814中，可以對該區(qū)域設(shè)置網(wǎng)格劃分控制條件。在一些實(shí)施例中，網(wǎng)格劃分控制條件的設(shè)置可以由網(wǎng)格生成單元540實(shí)現(xiàn)。網(wǎng)格劃分控制條件可以控制網(wǎng)格的數(shù)量，大小，分布，形狀，或者類似的，或者一個(gè)或多個(gè)的組合。在一些實(shí)施例中，網(wǎng)格生成單元540可以設(shè)置一個(gè)網(wǎng)格單元的面積約束條件，使得任意網(wǎng)格單元的面積滿足該面積約束條件。例如，網(wǎng)格生成單元540可以設(shè)置一個(gè)面積約束值，使得任意網(wǎng)格單元的面積都不大于該面積約束值。在一些實(shí)施例中，網(wǎng)格生成單元540可以設(shè)置一個(gè)網(wǎng)格單元的內(nèi)角約束條件，使得任意網(wǎng)格單元的內(nèi)角都滿足該內(nèi)角約束條件。例如，網(wǎng)格生成單元540可以設(shè)置一個(gè)三角網(wǎng)格單元的內(nèi)角約束值，使得任意三角網(wǎng)格單元的最小內(nèi)角都不小于該內(nèi)角約束值。在一些實(shí)施例中，網(wǎng)格劃分控制條件可以由用戶通過，例如，交互設(shè)備140，輸入后獲得。網(wǎng)格劃分控制條件也可以由網(wǎng)格生成單元540或者其他具有數(shù)據(jù)分析功能的單元/模塊根據(jù)特定條件分析獲得。特定條件可以包括生成網(wǎng)格需要的時(shí)間，生成的網(wǎng)格的數(shù)量，根據(jù)生成的網(wǎng)格進(jìn)行模型計(jì)算的時(shí)間，根據(jù)生成的網(wǎng)格計(jì)算獲得的結(jié)果的精確程度等。

在816中，可以判斷劃分的網(wǎng)格是否滿足控制條件。在一些實(shí)施例中，對網(wǎng)格劃分的判斷可以由網(wǎng)格生成單元540完成。如果劃分的網(wǎng)格不滿足控制條件，則流程800進(jìn)入818。

在818中，可以對網(wǎng)格進(jìn)行處理。在一些實(shí)施例中，對網(wǎng)格的處理可以由網(wǎng)格生成單元540完成。網(wǎng)格處理可以包括調(diào)整網(wǎng)格數(shù)量，改變網(wǎng)格大小等一個(gè)或多個(gè)操作。調(diào)整網(wǎng)格數(shù)量可以包括提高網(wǎng)格密度，降低網(wǎng)格密度等。改變網(wǎng)格大小可以包括分割網(wǎng)格，合并網(wǎng)格，對網(wǎng)格進(jìn)行重組等。

在一些實(shí)施例中，如果一個(gè)三角網(wǎng)格單元不滿足面積約束條件(例如，該三角網(wǎng)格單元的面積大于面積約束值)，則可以在該三角網(wǎng)格單元中插入一個(gè)或多個(gè)輔助點(diǎn)。輔助點(diǎn)的插入可以是隨機(jī)的，也可以按照原三角網(wǎng)格的特征點(diǎn)的位置插入。網(wǎng)格生成單元540可以根據(jù)輔助點(diǎn)生成新的網(wǎng)格。例如，可以在三角網(wǎng)格單元的內(nèi)部，例如，重心處插入一個(gè)輔助點(diǎn)。連接輔助點(diǎn)和原三角網(wǎng)格的頂點(diǎn)可以生成三個(gè)新的三角網(wǎng)格單元。又例如，可以在三角網(wǎng)格單元內(nèi)部隨機(jī)性地或者與非隨機(jī)性地插入多個(gè)輔助點(diǎn)。根據(jù)多個(gè)輔助點(diǎn)利用Delaunay三角劃分(Delaunay triangulation)算法劃分出Delaunay三角網(wǎng)格。在一些實(shí)施例中，如果一個(gè)三角網(wǎng)格單元不滿足內(nèi)角約束條件，則可以采用特定的算法對三角網(wǎng)格單元進(jìn)行處理。例如，可以采用flip算法更新三角網(wǎng)格單元。具體地，flip算法可以包括通過選擇一個(gè)包含兩個(gè)相鄰的三角網(wǎng)格單元的四邊形(四邊形的一條對角線為兩個(gè)三角網(wǎng)格單元相鄰的邊)，選擇該四邊形中另一條對角線作為兩個(gè)新三角形的邊)，獲得兩個(gè)新的三角網(wǎng)格單元。內(nèi)角約束條件可以包括三角網(wǎng)格單元的最小內(nèi)角不小于一個(gè)內(nèi)角約束值。內(nèi)角約束值可以是5°、10°、15°、20°、25°，或者其他數(shù)值。

網(wǎng)格經(jīng)過處理后重新返回816，由網(wǎng)格生成單元540判斷處理后的網(wǎng)格是否滿足控制條件。直到網(wǎng)格滿足控制條件，則流程800進(jìn)入820。

在820，網(wǎng)格生成單元540可以判斷是否已經(jīng)遍歷所有區(qū)域。如果否，則流程800返回到808，對沒有處理到的區(qū)域進(jìn)行是否劃分網(wǎng)格的判斷。如果已經(jīng)遍歷所有區(qū)域，則在822中，由網(wǎng)格生成單元540生成感興趣區(qū)域的網(wǎng)格。在一些實(shí)施例中，劃分不同區(qū)域的網(wǎng)格類型的算法可以相同，或不同。例如，所有區(qū)域可以都采用Delaunay三角劃分算法劃分網(wǎng)格。又例如，一部分區(qū)域可以采用Delaunay三角劃分算法劃分網(wǎng)格，一部分區(qū)域可以采用四角網(wǎng)格劃分算法或者六角網(wǎng)格劃分算法進(jìn)行網(wǎng)格劃分。在一些實(shí)施例中，不同區(qū)域的網(wǎng)格劃分控制條件可以相同，或不同。例如，所有區(qū)域的網(wǎng)格劃分控制條件可以包括面積約束條件和/或內(nèi)角約束條件。不同區(qū)域的面積約束條件和/或內(nèi)角約束條件可以相同，或不同。具體地，所有區(qū)域的內(nèi)角約束條件可以是任意三角網(wǎng)格的最小內(nèi)角不小于一個(gè)內(nèi)角約束值(例如，20°)。又例如，腦部圖像的面積約束條件可以包括最大三角網(wǎng)格單元的面積不大于A，血管圖像的面積約束條件可以包括最大三角網(wǎng)格單元的面積不大于B，其中A小于B。

以上的描述僅僅是本發(fā)明的具體實(shí)施例，不應(yīng)被視為是唯一的實(shí)施例。顯然，對于本領(lǐng)域的專業(yè)人員來說，在了解本發(fā)明內(nèi)容和原理后，都可能在不背離本發(fā)明原理、結(jié)構(gòu)的情況下，進(jìn)行形式和細(xì)節(jié)上的各種修正和改變。在一些實(shí)施例中，810可以被跳過。例如，如果一個(gè)區(qū)域被判斷為不需要進(jìn)行網(wǎng)格劃分，則可以直接刪除該區(qū)域。在一些實(shí)施例中，814可以移到808之前，即網(wǎng)格生成單元540可以對所有需要?jiǎng)澐志W(wǎng)格的區(qū)域設(shè)置相同的網(wǎng)格劃分控制條件。在一些實(shí)施例中，流程800可以對三維圖像進(jìn)行網(wǎng)格劃分。例如，對三維區(qū)域的網(wǎng)格劃分可以采用快速Delaunay的球充填法(ball-packing)。網(wǎng)格生成單元540可以在三維幾何區(qū)域內(nèi)用球充填法布點(diǎn)，依據(jù)幾何模型的幾何特征和空間關(guān)系自適應(yīng)地分布疏密合適的節(jié)點(diǎn)，然后采用快速Delaunay插入技術(shù)生成三維網(wǎng)格。

上文已對基本概念做了描述，顯然，對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，上述發(fā)明披露僅僅作為示例，而并不構(gòu)成對本申請的限定。雖然此處并沒有明確說明，本領(lǐng)域技術(shù)人員可能會(huì)對本申請進(jìn)行各種修改、改進(jìn)和修正。該類修改、改進(jìn)和修正在本申請中被建議，所以該類修改、改進(jìn)、修正仍屬于本申請示范實(shí)施例的精神和范圍。

同時(shí)，本申請使用了特定詞語來描述本申請的實(shí)施例。如“一個(gè)實(shí)施例”、“一實(shí)施例”、和/或“一些實(shí)施例”意指與本申請至少一個(gè)實(shí)施例相關(guān)的某一特征、結(jié)構(gòu)或特點(diǎn)。因此，應(yīng)強(qiáng)調(diào)并注意的是，本說明書中在不同位置兩次或多次提及的“一實(shí)施例”或“一個(gè)實(shí)施例”或“一替代性實(shí)施例”并不一定是指同一實(shí)施例。此外，本申請的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中的某些特征、結(jié)構(gòu)或特點(diǎn)可以進(jìn)行適當(dāng)?shù)慕M合。

此外，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，本申請的各方面可以通過若干具有可專利性的種類或情況進(jìn)行說明和描述，包括任何新的和有用的工序、機(jī)器、產(chǎn)品或物質(zhì)的組合，或?qū)λ麄兊娜魏涡碌暮陀杏玫母倪M(jìn)。相應(yīng)地，本申請的各個(gè)方面可以完全由硬件執(zhí)行、可以完全由軟件(包括固件、常駐軟件、微碼等)執(zhí)行、也可以由硬件和軟件組合執(zhí)行。以上硬件或軟件均可被稱為“數(shù)據(jù)塊”、“模塊”、“引擎”、“單元”、“組件”或“系統(tǒng)”。此外，本申請的各方面可能表現(xiàn)為位于一個(gè)或多個(gè)計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)中的計(jì)算機(jī)產(chǎn)品，該產(chǎn)品包括計(jì)算機(jī)可讀程序編碼。

計(jì)算機(jī)可讀信號(hào)介質(zhì)可能包含一個(gè)內(nèi)含有計(jì)算機(jī)程序編碼的傳播數(shù)據(jù)信號(hào)，例如在基帶上或作為載波的一部分。該傳播信號(hào)可能有多種表現(xiàn)形式，包括電磁形式、光形式等等、或合適的組合形式。計(jì)算機(jī)可讀信號(hào)介質(zhì)可以是除計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)之外的任何計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，該介質(zhì)可以通過連接至一個(gè)指令執(zhí)行系統(tǒng)、裝置或設(shè)備以實(shí)現(xiàn)通訊、傳播或傳輸供使用的程序。位于計(jì)算機(jī)可讀信號(hào)介質(zhì)上的程序編碼可以通過任何合適的介質(zhì)進(jìn)行傳播，包括無線電、電纜、光纖電纜、RF、或類似介質(zhì)、或任何上述介質(zhì)的組合。

本申請各部分操作所需的計(jì)算機(jī)程序編碼可以用任意一種或多種程序語言編寫，包括面向?qū)ο缶幊陶Z言如Java、Scala、Smalltalk、Eiffel、JADE、Emerald、C++、C#、VB.NET、Python等，常規(guī)程序化編程語言如C語言、Visual Basic、Fortran 2003、Perl、COBOL 2002、PHP、ABAP，動(dòng)態(tài)編程語言如Python、Ruby和Groovy，或其他編程語言等。該程序編碼可以完全在用戶計(jì)算機(jī)上運(yùn)行、或作為獨(dú)立的軟件包在用戶計(jì)算機(jī)上運(yùn)行、或部分在用戶計(jì)算機(jī)上運(yùn)行部分在遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)運(yùn)行、或完全在遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)或服務(wù)器上運(yùn)行。在后種情況下，遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)可以通過任何網(wǎng)絡(luò)形式與用戶計(jì)算機(jī)連接，比如局域網(wǎng)(LAN)或廣域網(wǎng)(WAN)，或連接至外部計(jì)算機(jī)(例如通過因特網(wǎng))，或在云計(jì)算環(huán)境中，或作為服務(wù)使用如軟件即服務(wù)(SaaS)。

此外，除非權(quán)利要求中明確說明，本申請所述處理元素和序列的順序、數(shù)字字母的使用、或其他名稱的使用，并非用于限定本申請流程和方法的順序。盡管上述披露中通過各種示例討論了一些目前認(rèn)為有用的發(fā)明實(shí)施例，但應(yīng)當(dāng)理解的是，該類細(xì)節(jié)僅起到說明的目的，附加的權(quán)利要求并不僅限于披露的實(shí)施例，相反，權(quán)利要求旨在覆蓋所有符合本申請實(shí)施例實(shí)質(zhì)和范圍的修正和等價(jià)組合。例如，雖然以上所描述的系統(tǒng)組件可以通過硬件設(shè)備實(shí)現(xiàn)，但是也可以只通過軟件的解決方案得以實(shí)現(xiàn)，如在現(xiàn)有的服務(wù)器或移動(dòng)設(shè)備上安裝所描述的系統(tǒng)。

同理，應(yīng)當(dāng)注意的是，為了簡化本申請披露的表述，從而幫助對一個(gè)或多個(gè)發(fā)明實(shí)施例的理解，前文對本申請實(shí)施例的描述中，有時(shí)會(huì)將多種特征歸并至一個(gè)實(shí)施例、附圖或?qū)ζ涞拿枋鲋?。但是，這種披露方法并不意味著本申請對象所需要的特征比權(quán)利要求中提及的特征多。實(shí)際上，實(shí)施例的特征要少于上述披露的單個(gè)實(shí)施例的全部特征。

一些實(shí)施例中使用了描述成分、屬性數(shù)量的數(shù)字，應(yīng)當(dāng)理解的是，此類用于實(shí)施例描述的數(shù)字，在一些示例中使用了修飾詞“大約”、“近似”或“大體上”等來修飾。除非另外說明，“大約”、“近似”或“大體上”表明所述數(shù)字允許有±20％的變化。相應(yīng)地，在一些實(shí)施例中，說明書和權(quán)利要求中使用的數(shù)值參數(shù)均為近似值，該近似值根據(jù)個(gè)別實(shí)施例所需特點(diǎn)可以發(fā)生改變。在一些實(shí)施例中，數(shù)值參數(shù)應(yīng)考慮規(guī)定的有效數(shù)位并采用一般位數(shù)保留的方法。盡管本申請一些實(shí)施例中用于確認(rèn)其范圍廣度的數(shù)值域和參數(shù)為近似值，在具體實(shí)施例中，此類數(shù)值的設(shè)定在可行范圍內(nèi)盡可能精確。

最后，應(yīng)當(dāng)理解的是，本申請中所述實(shí)施例僅用以說明本申請實(shí)施例的原則。其他的變形也可能屬于本申請的范圍。因此，作為示例而非限制，本申請實(shí)施例的替代配置可視為與本申請的教導(dǎo)一致。相應(yīng)地，本申請的實(shí)施例不僅限于本申請明確介紹和描述的實(shí)施例。