人体虚拟漫游展示系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及医学技术领域，具体涉及人体虚拟漫游展示系统。
【背景技术】
[0002]人体内包含很多组织器官，组织器官的识别以及特性的熟悉是医生临床疾病诊断的重要依据。目前人体组织器官的识别重要是通过解剖捐赠的人体来完成，然而一方面捐赠的数目比较少，另一方面，真实的人体解剖后不可重复使用，所以人体虚拟漫游系统迅速发展起来。然而目前存在的人体漫游系统采用真实内镜和人体实体模型，一方面，内镜设备是非常昂贵的，另一方面，人体实体模型仿真程度低，触碰感差。而且，当前的人体虚拟漫游系统只能针对一个人体实体模型，而不能满足临床对于各种体态特征的人体组织器官识别的要求。因此，迫切需要一种低成本的可满足临床多体态特征组织器官识别的人体虚拟漫游系统。
【发明内容】
[0003]本发明实施例所要解决的技术问题在于，提供一种人体虚拟漫游展示系统，使得以低成本方式满足临床多体态特征组织器官识别的需要。
[0004]为解决上述技术问题，本发明提供了一种人体虚拟漫游展示系统，包括:仿真内镜实体，其能够自由移动，驱动内镜视野图像显示器件中图像不断变化；仿真手部实体，其能够自由移动，驱动触碰操作模拟器件中仿真手部模型与其运动一致；内镜视野图像显示器件，其根据仿真内镜实体驱动的仿真内镜模型在CT图像中的空间位置及其方向，获取二维内镜视野图像；触碰操作模拟器件，其根据仿真手部模型的运动，模拟人体组织器官触碰的操作；以及CT图像处理器件。CT图像处理器件，包括:读取器件，其读取人体CT图像，用于内镜视野图像显示器件获取二维内镜视野图像；分割器件，其与所述读取器件连接，用于分割读取器件读取的CT图像中人体的组织器官；渲染器件，其与所述读取器件连接，与所述分割器件连接，用于体绘制渲染显示读取器件读取的CT图像三维模型；定位器件，其与所述触碰操作模拟器件连接，显示仿真内镜模型和仿真手部模型在CT图像中的空间位置；变化器件，其与所述分割器件连接，与所述触碰操作模拟器件连接，与所述内镜视野图像显示器件连接，根据触碰操作模拟器件中触碰的操作，显示CT图像中发生形变的不同组织器官。
[0005]在根据本发明的其他方案中，所述仿真内镜实体上设置定位感应芯片，所述定位感应芯片用于实时获取所述仿真内镜实体的在CT图像中的位置和方位信息。
[0006]在根据本发明的其他方案中，所述定位感应芯片为6自由度传感器。
[0007]在根据本发明的其他方案中，所述仿真手部实体上设置定位感应芯片和力反馈芯片，所述定位感应芯片用于实时获取仿真手部实体在CT图像中的位置和方位信息，所述力反馈芯片用于根据触碰操作模拟器件中仿真手部模型传递的碰撞信息给出受力反馈。
[0008]在根据本发明的其他方案中，所述内镜视野显示器件获取的二维内镜视野图像根据仿真内镜模型在人体CT图像中的不同位置实时变化，还包括参数设置器件，用于调整内镜视野图像的分辨率和清晰度。
[0009]在根据本发明的其他方案中，所述读取器件用于读取不同数据格式的医学图像。
[0010]在根据本发明的其他方案中，所述CT图像处理器件包括分割器件，用于分割读取的人体CT图像中的心脏、肺、肾脏、肝脏、胰脏、肠道、食管、血管、鼻腔、骨头的拓扑结构。
[0011]在根据本发明的其他方案中，分割得到心脏、肺、肾脏、肝脏、胰脏、肠道、食管、血管、鼻腔用于根据触碰操作模拟器件中触碰操作发生形状变化。
[0012]在根据本发明的其他方案中，所述渲染器件，用于体绘制读取的CT图像，表面绘制分割得到的心脏、肺、肾脏、肝脏、胰脏、肠道、食管、血管、鼻腔图像。
[0013]在根据本发明的其他方案中，所述定位器件用于实时定位跟踪仿真内镜模型和仿真手部模型在CT图像中的空间位置，并检测仿真手部模型与CT图像之间的触碰关系，还包括弹性力计算器件，依据CT图像中组织器官的识别与模型的构建，给出不同大小的反馈力。
[0014]本发明由于采用了仿真内镜实体和仿真手部实体，大大降低了人体虚拟漫游展示系统的成本，能够以低成本方式满足临床多体态特征组织器官识别的需要。
【附图说明】
[0015]图1为本发明实施例一的人体虚拟漫游展示系统的结构示意图。
[0016]图2为内镜视野图像与CT图像体绘制结果示意图，其中(a)为二维内镜视野图像，(b)为CT图像体绘制结果。
[0017]图3为仿真内镜模型6和仿真手部模型7在CT图像8中的空间位置。
[0018]图4为本发明实施例二的人体虚拟漫游展示系统的结构示意图。
[0019]图5为本发明实施例三的人体虚拟漫游展示系统的结构示意图。
[0020]主要附图标记说明
[0021]1、仿真内镜实体；2、仿真手部实体；3、内镜视野图像显示器件；4、触碰操作模拟器件；5、CT图像处理器件；51、读取器件；52、分割器件；53、渲染器件；54、定位器件；55、变化器件。
【具体实施方式】
[0022]下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细描述，但不作为对本发明的限定。
[0023]实施例一
[0024]图1为本发明实施例的人体虚拟漫游展示系统的结构示意图。如图1所示，本实施例的人体虚拟漫游展示系统包括仿真内镜实体1、仿真手部实体2、内镜视野图像显示器件3、触碰操作模拟器件4、CT图像处理器件5。
[0025]以下详细介绍各部分的构成和作用。
[0026]仿真内镜实体I模拟内镜，能够自由移动，驱动内镜视野图像显示器件3中图像不断变化。
[0027]仿真手部实体2模拟人体手部，能够自由移动，驱动触碰操作模拟器件4中仿真手部模型与其运动一致。
[0028]内镜视野图像显示器件3根据仿真内镜模型在CT图像中的空间位置及其方向，获取二维内镜视野图像。
[0029]触碰操作模拟器件4根据仿真手部模型的运动，模拟人体组织器官触碰的操作。
[0030]CT图像处理器件5，包括:
[0031]读取器件51，其读取人体CT图像，用于内镜视野图像显示器件3获取二维内镜视野图像，读取器件51可以读取不同数据格式的医学图像；
[0032]分割器件52，其与所述读取器件51连接，用于分割读取器件51读取的CT图像中人体的组织器官；
[0033]渲染器件53，其与所述读取器件51连接，与所述分割器件52连接，用于体绘制渲染显示读取器件51读取的CT图像三维模型；
[0034]定位器件54，其与所述触碰操作模拟器件4连接，显示仿真内镜模型和仿真手部模型在CT图像中的空间位置；如图3所示，示意性地示出了仿真内镜模型6和仿真手部模型7在CT图像8中的空间位置。
[0035]变化器件55，其与所述分割器件52连接，与所述触碰操作模拟器件4连接，与所述内镜视野图像显示器件3连接，根据触碰操作模拟器件4中触碰的操作，显示CT图像中发生形变的不同组织器官。如图3所示，示意性地示出了仿真内镜模型6和仿真手部模型7在CT图像8中的空间位置。
[0036]另外，分割器件52用于分割读取的人体CT图像中的心脏、肺、肾脏、肝脏、胰脏、肠道、食管、血管、鼻腔、骨头的拓扑结构。渲染器件53用于体绘制读取的CT