专利名称：图形对象的绘制方法
图形对象的绘制方法
技术领域：
本发明涉及一种用于控制在视觉显示屏幕上所显示图像中的图形对象 属性值的方法，所述方法包括使用视觉显示屏幕上呈现的位置指示器，并 且还包括使用用户交互工具来生成用户事件并控制视觉显示屏幕上所呈现 的位置指示器的位置，由此，所述用户交互工具用来将位置指示器放置在 视觉显示屏幕中与图形对象相关的位置上，并且其中，用户通过所述用户 交互工具开始一用户事件对。
通常己知的是，通过将光标放置在视觉显示屏幕上所显示图像中的一
个点上在此处放置所需对象的模板，然后使用画柄(handle)在整个图像上 拖拽所述对象的一个或其它属性，例如长度或半径，直至所述对象达到所 需尺寸，来创建计算机化的图形对象，例如直线，圆或其他更复杂的结构。 这要求多种用户交互工具技术的复合，因为其需要用户能够使用用户交互 工具放置光标，使用交互工具(例如按下按钮)开始某种用户交互，并且 同时能够在视觉显示屏幕上拖拽画柄。
US4,622，641描述了一种系统，在该系统中，使用用户交互工具来控 制图形对象(例如圆)的产生和尺寸，在此例中，使用控制杆将位置指示 器(在此例中为光标)放置在视觉显示屏幕所显示的图像上。控制杆用来 生成用户事件，在此情况下是通过按下控制杆按钮，并且每个此类用户事 件均会将圆的半径增加一个像素。当圆具有合适的尺寸时，用户按下F10 键来结束圆扩大命令。此方法同样需要各种用户交互工具技术之间的复杂 交互来控制计算机图形，因为其需要最初的光标放置以及随后通过控制杆 重复进行的光标操作的混合操作。
本发明的目的是用更高效的控制来控制图形对象的创建和编辑。 此目的根据本发明的方法实现，由此，用一对用户事件之间的时间长 度来控制属性值。
图形对象可以是在视觉显示屏幕上的图像中显示的任意对象，所述对 象的各个实例的非排它性列表可以包括关注区域、圆、直线、矩形、两
直线间的固定夹角、网格(segmentation mesh)、或者周线。其他的实例也 是可能的并且是本领域技术人员已知的。 存在各种类型的属性。
其中一种类型的图形对象属性可以是在进行视觉显示时允许观看者识 别该图形对象是什么或者将其与相似类型的其他此类图形对象区分开的任 意参数。换而言之，其可以被看作是结构属性，尽管是在图像空间中。此 类参数包括例如半径，长度，颜色，网状块的尺寸和定向，正如现有技 术中已知的。通过使所述属性采用特定值，来按照所需的尺寸和定向显示 图形对象。例如，作为一个圆的图形对象的半径可能采用3cm的值，或者，
作为一个矩形的图形对象可以由两个属性定义，两者都是长度，并且具有 4cm和5cm的值，其用作矩形的两个边的长度。系统处理器将属性值应用 于图形对象并显示结果，并且根据图形对象以及用以描述它的固有属性， 可以将每个精确的值再现到屏幕上的，或者在使用校准因子进行显示之前 可以对精确的值进行调整，正如现有技术中已知的。
另一种类型的属性是由用户指定给图形对象的某种参数。被指定属性 的一个实例是用户对于识别的确定性，在其中，用户可能希望参考自动生 成的图形对象来指示他/她确定该图形对象被正确生成的确信程度。与此密 切相关的是用户所确定的空间确定性，换而言之，用户对于所述对象被放 置在图像中正确坐标上的确信程度。另外一个示例是用户所确定的重要性， 在其中，用户使用本发明，采用某种用户理解的标准为图形对象指定关于 该特定图形对象有多重要的信息。类似地，用户可以为图形对象指定重要 性分级，用来指明其在图像中相对于该图像中一组其他对象的重要性。这 种指定的参数在由用户指定时，可以被看作是主观参数。
本发明可以采用能够进行编程来产生用户事件的任何用户交互工具。 用户事件是用户通过激活用户交互工具而发送至系统处理器的任意信号。 用户交互工具可以是为了提供从用户到系统处理器的通信通道而设置的任 意工具，因此用户交互工具包括计算机鼠标、控制杆、电脑笔和键盘。本 发明尤其适合应用于任何手动或脚踏操作的用户交互工具。
为了在视觉显示屏幕上成功地完成图形对象的显示，必须将图形对象 的任何结构属性值传送至控制所述显示的系统处理器。系统处理器使用所 述属性在视觉显示屏幕上构建具有所需的或所规定的属性值的图形对象。 所述属性以及它们的值在本质上定义了图形对象的显示。因此，通过控制 和规定所述属性值，用户可以控制图形对象在视觉显示屏幕上的显示效果。 还可以在合适的时间对任意指定的主观参数也可以进行视觉显示。
本发明并非如US 4， 622, 641中一样使用一连串用户事件或一系列不同 用户事件来控制属性值，而是使用时间间隔，即，用户交互设备上用户事 件之间的时间差，来控制属性值。属性值随着用户允许一对用户事件之间 的时间间隔增加而增加。换而言之，属性值不是由用户交互工具产生的用 户事件的数量控制，也不是由例如画柄被拖拽的距离控制，而是由时间长 度控制。此时间长度可以由用户交互工具控制并且由系统处理器测量。本 发明可以换一种方式来看，其中，可以将本发明看作是属性值对时间的映 射。当结果值是所谓的结构化属性值时，系统处理器使用结果值来构建图 形对象。系统可以使用所得到的主观指定的属性，因为其可以用于正在发 生的计算机组件或正在进行的数据处理工作。
使用用户事件之间的时间间隔来控制属性值的技术特征，允许用户更 有效地控制图形对象的显示效果并且允许用户控制关于图形对象的信息。 用户事件之间的时间间隔到属性值的映射产生了所需值，同时要求更为简 单的用户交互。因此，这就允许绘制、控制和/或处理过程的简化并且减少 总体上的用户交互。将用户事件之间的时间间隔映射到属性值的特征，允 许一种用户交互的较小形式或类型。此特征允许对图形对象属性的更有效 的控制，因而解决了如何用更高效的方式控制图形对象的创建和编辑的问 题。
在应用本发明时，用户事件的生成由所使用的用户交互工具的类型确 定。例如，在将本发明应用于使用电脑鼠标绘制图形对象时，用于提供能 够被发送至系统处理器的用户事件的选项包括使用鼠标按钮执行的鼠标 点击；鼠标单击的开始或持续，其中鼠标按钮被按下但是没有释放，或者 是本领域技术人员己知的鼠标按钮按下事件；接触灵敏的鼠标垫与鼠标相 接触；鼠标点击的结束，其中已经按下的鼠标按钮被释放，即本领域技术 人员已知的鼠标按钮释放事件；鼠标从接触灵敏的鼠标垫上的移幵。正如 本领域技术人员已知的，这些全部是生成可由系统处理器理解的用户事件 的操作。
如果用户交互工具是控制杆，能够生成用户事件的主要交互是控制杆 的操作。然而，如果所述控制杆包括按钮，则可以由该控制杆按钮来生成 能够用鼠标按钮产生的用户交互。
类似地，如果用户交互工具是与笔垫(在本领域内常称作手写板)相 关联的电脑笔，则能够生成用户事件的交互包括电脑笔置于手写板上； 电脑笔敲击手写板；电脑笔离开手写板。
如果用户交互工具是键盘，能够生成用户事件的交互包括按下按键， 其中将按键按下并保持；敲击按键，其中将按键按下并随后释放，就像正 常打字那样；以及按键释放，其中将已经被按下的按键释放。
将本发明应用于视觉显示屏幕上的图像内的计算机化的图形对象的绘 制，可以由在用于显示图像的系统领域内的技术人员毫无困难地执行，并 且用于应用本发明的精确代码将取决于所使用的计算机组件和操作系统， 因此超出了本文的范畴。
在计算机图像中的期望位置处绘制期望直径的圆的实施例将允许本发 明的特别典型的解释。此实例显示了如何通过将圆的半径映射到时间上来 绘制圆。能够绘制圆的实施例如下。在此实施例中，将电脑鼠标作为一种 广泛使用且多功能的用户交互工具的实例，来用作所述用户交互工具。用 户操作鼠标以控制位置指示器或者光标，来在图像上指明所需要的圆的中 心。随后，用户开始一个用户事件，例如按下按钮或点击，然后系统开始 计算圆半径的不断增加的值。当用户开始第二个用户事件，例如另一次按 下按钮，圆半径的值停止增加并将该值设置为半径的值。然后在屏幕上显 示所创建的具有正确半径值的圆，该圆以光标所指明的点为圆心。提供两 次按钮点击的一种简单替代方法是让用户按下鼠标按钮来开始半径的增长 并且释放鼠标来终止半径增长。
在此特定实施例中，位置指示器位于所期望的圆的中心处，但是这在 实际中并不是必需的。可以将位置指示器放置在视觉显示屏幕上的图像中 的任意位置，其被系统处理器识别为与将要产生的图形对象相关。例如，
作为替代方法，位置指示器可以是标记为"圆"的图像的边框(sidepane) 上的位置。 一旦生成了第一个用户事件，圆半径的值就开始增加，而一旦 产生了第二个用户事件，半径的值就停止增加。 一旦圆全部生成并显示， 用户就可以将圆放置在图像中的任意位置。
在半径增加时，可以但不是必须将圆绘制在图像中。换而言之，半径 和/或圆可以在两个用户事件之间的时间间隔中随着增加而实时地进行描 绘。如果在图像中对其进行显示则对用户而言是有利的，因为其为用户提 供任意时刻的圆尺寸的清晰的和前后连贯的视觉反馈，但这实际上不是必 需的。可以通过其它方式，将在任意时刻的圆半径的值发送给用户。例如， 所述值可以在视觉显示屏幕的边框上用数值显示。这在用户知道该图像的 放大因数并且因此知道该图像内各个对象的相对尺寸，从而预先知道需要 一个特定尺寸的圆的情况下，将是尤其有利的。
本发明不但可以用于在图像中的期望位置处绘制圆，还可以进一步控 制或编辑已有圆的属性。在此情况下，使用用户事件之间的时间来进一步 修改被控制的属性。在圆的情况下，第一个用户交互(例如通过鼠标)将 开始半径的增加或减小，而第二个用户交互将停止此值的进一步变化。
系统处理器如何增加半径的值(换而言之，该属性的值)是本领域技 术人员的设计问题。在创建圆的实施例中，例如，可以将初始值零设置给 半径的属性，此值随着用户事件之间时间间隔的增加而步进式增加。步进 的步长是本领域技术人员的设计问题。在编辑圆的实施例中，半径属性的 初始值将是已经指定给半径的值。
在使用本发明的任意特定程序的环境中用户如何获取本发明，是本领 域技术人员的设计问题。例如，程序可能为用户提供一个按钮进行点击， 从而初始化圆的放置和增长。随后，使该圆以用户通过鼠标指明的光标位 置为中心。之后的用户事件对开始半径增长并随后停止半径增长，并允许 将增长的圆放置在图像中。
作为如何向用户提供本发明的另一个实施例的一个示例，所述用户可 以通过点击按钮开始圆增长程序，并随后通过使用鼠标或电脑笔(两者都 与被配置为识别所述鼠标或笔的放置的鼠标垫或手写板组合)简单地将鼠 标或笔按下作为第一个用户事件，该事件开始半径值的增长。用户通过将
鼠标或笔抬离所述板来开始第二个用户事件。将增长的圆以屏幕中光标的 位置为中心显示在图像上。这在例如用户想要在开始程序之前将光标放置 在图像中的正确点上，或者如果用户想要在将圆操作至图像中正确位置之 前首先创建正确尺寸的圆的情况下，尤其有用。
作为如何将本发明应用于圆半径的增加或减少的一个示例，应用本发 明的程序可以被配置为如果用户选择已有的圆来编辑并且在所述圆的圆 周外侧的位置上开始用户事件，则圆的半径增加，而如果用户在圆周内侧 开始用户事件，则圆的半径减小。
通过扩展，可以将圆的实施例应用于图像内图形球体的绘制。 本发明还涉及一种用于控制视觉显示屏幕上显示的图像内的图形对象 的属性值的计算机程序，所述计算机程序包括用于以下步骤的代码从用 户交互工具接收第一数据，所述第一数据用来控制在所述视觉显示屏幕上
位置指示器的位置；以及还从用户交互工具接收第二数据，所述第二数据 表示用所述用户交互工具生成的事件对。
在此，所述计算机程序的特征在于，所述属性值由所述事件对之间的 时间长度控制。这样的程序被设计来实行本发明的方法。
本发明尤其适用于整形外科分析软件。这样的软件的使用可以需要用 户创建一系列复杂的图形对象。
因此，本发明还涉及一种用于观看医学图像的程序、 一种用于观看和/ 或处理医学图像的网络服务、 一种用于获取并观看医学图形的成像系统、 一种用于观看和处理医学图像的工作站、以及一种图像存档与通信系统 (PACS)。
以下将结合附图解释本发明的这些和其他方面。
图la-c示出了将本发明应用到圆的实施例的情况，其中，直至本方法 使用结束时才显示该圆；
图2a-e示出了将本发明应用到圆的实施例的情况，其中，在本方法的 使用过程中显示该圆；
图3a-c示出了将本发明应用于圆的编辑的实施例的情况；以及
图4a-c也示出了将本发明应用于圆的编辑的实施例的情况。
图1示出了将本发明应用于圆的实施例的情况，其中，直至本方法使
用结束时才显示该圆。光标101在显示屏幕上可见，并且用户在时刻t=0
开始一个用户事件，然后在随后的时刻t^t,开始第二个用户事件。两个用户
事件之间的时间差t,用来计算圆的半径，其中iv^f(t,"，换而言之，r,是t, 的函数，并且显示具有正确半径的圆。
图2示出了将本发明应用到圆的实施例的情况，其中，在本方法的使
用过程中显示该圆。这里，光标201在显示屏幕上可见，并且用户在时刻
1=0开始一个用户事件，然后在随后的时刻t4开始一个用户事件。第一个用
户事件时圆开始在光标周围增长，此圆的半径随着时间增加。半径增加在
时刻t4停止，并且在时刻"，t2和t3中间，圆在增长时也进行显示。圆的显
示可以是连续的，也可以仅当圆的半径达到特定值时才在视觉显示屏幕上
进行显示。
图3示出了将本发明应用于圆的编辑的实施例的情况，其中，圆的半 径是增加的。用户使用光标301来指明在圆302的已有圆周外侧的一个位 置。用户开始一个用户事件，半径开始增加。增长的圆在该图中显示为在 用户事件之间的时间间隔中进行显示，但是这并不是必需的。在随后的时 刻t2，用户开始另一个用户事件，圆停止扩展。
图4示出了本发明被应用于圆编辑的实施例，其中，圆的半径是减小 的。用户使用光标401来指明在圆402的已有圆周内侧的一个位置。用户 开始一个用户事件，半径开始縮小。縮小的圆在该图中示出为在用户事件 之间的时间间隔中进行显示，但是这并不是必需的。在随后的时刻t2，用户 开始另一个用户事件，圆停止縮小。
在已有圆的圆周外侧或内侧放置光标来指明增长或是縮小仅是本领域 技术人员在采用本发明时可能用来向系统处理器发送关于要进行编辑与图 形对象增长，或者编辑与图形对象縮减的信号的一种方法。正如本领域技 术人员己知的，对于由用户访问在图形组件中的选项有着各种方式，这是 设计问题而不是本发明的主题问题。
现在描述本发明的其他应用。
本发明还可以应用于椭圆的绘制。正如已知的，椭圆有两个轴，长轴
和短轴。在第一用户事件开始时，其中一条轴从长度零开始增加直到第二 用户事件发生，在第二用户事件发生时,第一条轴不再有任何长度上的进 一步增加并且另一轴开始从长度零增加。在第三用户事件时，第二条轴不 再有长度上的进一步增加，然后椭圆就完成了。
作为这如何在实践中发生的一个示例，第一用户事件可以是在图形中 用户希望放置椭圆中心的位置上的鼠标点击，或者如果光标已经位于所需 位置上则是鼠标按下。此第一事件开始第一条轴的长度值的增加。第二用 户事件可以是鼠标点击。这使第一条轴的长度值停止任何进一步增加并且 开始第二条轴的长度值的增加。第三用户事件例如可以是另一个鼠标点击 或鼠标释放，其停止第二条轴长度上的任何进一步增加。将所完成的椭圆 显示在屏幕上。
本发明还可以应用于平行线或垂直线的绘制。在此实施例中， 一条平 行线的长度可以通过例如选择一条己经显示在视觉显示屏幕上的直线来控 制，然后开始第一用户事件，其使得平行于已被选取直线的另一条直线开 始增长。在第二用户事件开始时，第二直线的增长停止。通过扩展，此方 法也可以应用于垂直线的绘制。
本发明还可以应用于直线上或周线上的一个点的创建。这可以通过例 如选择一条直线或周线上的点，然后开始第一用户事件来实现。然后，例 如通过点的显示，来在视觉上确认所选取的点，然后沿着所述直线或周线 移动直到用户开始第二用户事件，其导致该点停止移动。
作为本发明绘制圆的应用的扩展，本发明还可以应用于以周线的形式
绘制或控制关注区域。在很多医学应用中，在图像上确认关注区域并进行 显示。这种周线经常由现有技术中已知的设定阈值和区域增长处理来界定。 本发明可以应用于周线显示的问题，并且能够应用于创建和编辑周线的任 何已知方法。此实施例还能够应用于在医学图像上的息肉和肺瘤的确认。 用户可以使用圆增长或周线增长实施例的变体来标定在图像中可辨认的息 肉和肺瘤。
本发明还可以用来为图形对象指定参数。这在医学图像评定中，例如 在评定息肉和肺瘤辨认概率时尤其有利。给定一张图像，在该图像中，已 经辨认了几个息肉和肺瘤，用户可以使用本发明的方法来指明他或她有多
大把握此辨认是正确的。当用户在经辨认的特征处开始第一用户事件时， 一个指示例如诊断不确定性的值开始增加，并且仅当用户开始第二用户事 件时才停止增加。换而言之，用户对于所述特征的诊断越不确定，他或她 就让用户事件之间的间隔越长。时间间隔越长，不确定性越大，或者反之， 则确定性越小，然后，能够为所有经辨认的特征显示这些值。这提供一种 允许用户对经辨认的特征分级或者打分的简单却又直觉的方法。其可以用 来实现医生诊断的比照。其既可以应用于自动检测的息肉和肺瘤，也可以 应用于预先人工检测的息肉和肺瘤。
类似地，本发明的方法可以用来允许用户指明他或她在多大程度上同 意例如图形对象的自动放置。在这样的对象自动放置之后，用户可以在所 放置的对象处开始用户事件，并且在随后的一段时间之后的时刻开始第二 用户事件，该时间段与他或她对于对象被正确放置的确定程度成比例。当 用户事件之间的时间长度与不确定性成比例时，此实施例应用的更直觉。 在后面这种情况中，将此实施例应用于一系列自动生成的图形对象的结果 是基于用户相信位置不准确的程度，每个对象都会有一个分数。
在另一个实施例中，本发明可以用于对一系列图形对象分级。在此情 况下，用户开始第一用户事件，并在随后的取决于他或她认为所述对象有 多重要的一段时间之后的时刻开始第二用户事件。可以看出，此实施例尤 其有用，因为其允许用户基于对每个单个图形对象本身的评定来指定等级， 不需要用户同时考虑所有对象并确定它们之间的分级。
在所指定的属性是主观的情况下，可能有必要制止该属性的显示，直 至随后的一段时间之后为止。这在用户不必要或不需要及时或立即的反馈 的情况下尤其有用，例如当将本发明用于指定分级时。用户在指定分级时 不能看到分级的任何标志的事实允许用户在仅仅考虑特征本身的各个方面 (例如，位置、尺寸和所呈现的结构特征)的同时，来评价该特征的重要 性。
正如所见，本发明的方法为用户提供了一种有效方法来控制图形对象 的属性。
权利要求
1.一种用于控制在视觉显示屏幕上所显示图像中图形对象的属性值的方法，所述方法包括使用在所述视觉显示屏幕上呈现的位置指示器，并且还包括使用用户交互工具来生成用户事件并控制在所述视觉显示屏幕上所呈现的所述位置指示器的位置，由此，所述用户交互工具用于将所述位置指示器放置在所述视觉显示屏幕中与所述图形对象相关的位置上，并且其中，用户通过所述用户交互工具开始一用户事件对，其特征在于，所述属性值由所述用户事件对之间的时间长度来控制。
2、 如权利要求l所述的方法，其特征在于，所述属性值在被控制时， 在视觉上显示为所述视觉显示屏幕上的所述图形对象的所述属性。
3、 如权利要求l所述的方法，其特征在于，当在所述视觉显示屏幕上 显示的所述位置指示器在基本上与所述第一用户事件开始时的位置相同的 位置上时，开始所述第二用户事件。
4、 如权利要求1或权利要求2所述的方法，其特征在于，所述视觉显 示屏幕中的放置所述位置指示器的、与所述图形对象相关的位置，是当对 所述属性值的控制终止时将会包含进所述图形对象中的位置。
5、 一种用于控制在视觉显示屏幕上所显示图像中图形对象的属性值的 计算机程序，所述计算机程序包括用于以下步骤的代码从用户交互工具 接收第一数据，所述第一数据用来控制在所述视觉显示屏幕上的位置指示 器的位置；以及还从所述用户交互工具接收第二数据，所述第二数据表示 用所述用户交互工具生成的事件对，其特征在于，所述属性值由所述事件 对之间的时间长度控制。
6、 如权利要求5所述的计算机程序，其特征在于，所述计算机程序还 包括用于以下步骤的代码在对所述属性值进行控制时，在所述视觉显示 屏幕上将所述属性值显示为所述图形对象的属性。
7、 一种计算机程序产品，包括如权利要求5或6中任意一项所述的计 算机程序。
8、 一种用于观看医学图像的程序，包括如权利要求5或6中任意一项 所述的计算机程序。
9、 一种用于观看和/或处理医学图像的网络服务，包括如权利要求5 或6中任意一项所述的计算机程序。
10、 如权利要求9所述的网络服务，其特征在于，所述计算机程序被 配置为在服务器可访问，并且被配置为可以由远程计算机访问。
11、 一种成像系统，用来获取并观看医学图像，包括如权利要求5或6 中任意一项所述的计算机程序。
12、 一种用于观看和处理医学图像的工作站，包括如权利要求5或6 中任意一项所述的计算机程序。
13、 一种图像存档与通信系统(PACS)，包括如权利要求5或6中任 意一项所述的计算机程序。
全文摘要
提出了一种方法，用于控制在视觉显示屏幕上所显示图像中图形对象的属性值的方法，包括使用视觉显示屏幕上呈现出的位置指示器，还包括使用用户交互工具来生成用户事件并控制在视觉显示屏幕上所呈现的位置指示器的位置。所述方法通过将所述属性值映射到时间上，使得图形对象的属性控制更加有效，因为所述属性值由用户事件对之间的时间长度控制。本发明还涉及一种计算机程序、一种用于观看和/或处理医学图像的网络服务、一种成像系统、一种工作站以及一种图像存档与通信系统(PACS)。
文档编号G06F3/0484GK101375237SQ200680034272
公开日2009年2月25日 申请日期2006年9月11日 优先权日2005年9月19日
发明者R·J·E·哈比斯, R·尼基伦辛 申请人:皇家飞利浦电子股份有限公司