医学影像的容积渲染显示方法以及装置、存储介质、电子装置与流程

本申请涉及医学影像处理领域，具体而言，涉及一种医学影像的容积渲染显示方法以及装置、存储介质、电子装置。

背景技术：

医学影像诊断中常用到ct、mr影像。根据ct、mri薄层图像进行容积渲染模式重建，生成三维影像，辅助医生进行诊断。通常，在医学原始图像在进行容积渲染重建后，需要裁剪掉部分信息，以不影响对感兴趣区域的容积渲染结果查看。

在裁剪完成后，会对新的全区域进行遍历，从而需要遍历完新的全部体数据，造成比较大的计算浪费且增加了总耗时。

针对相关技术中对医学影像进行容积渲染重建时裁剪过程效果不佳的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

申请内容

本申请的主要目的在于提供一种医学影像的容积渲染显示方法以及装置、存储介质、电子装置，以解决对医学影像进行容积渲染重建时裁剪过程效果不佳的问题。

为了实现上述目的，根据本申请的一个方面，提供了一种医学影像的容积渲染显示方法。

根据本申请的医学影像的容积渲染显示方法包括：在医学影像进行容积渲染重建之后，预先得到目标裁剪区域，其中，所述目标裁剪区域中至少包括：裁剪区域坐标集合；将所述裁剪区域坐标集合按照预设体素坐标操作转化得到第一数据集合，其中，所述第一数据集合包括：多个体素坐标；确定所述第一数据集合中在预设容积渲染视角上的视角方向向量；根据所述视角方向向量获取当前体数据的体素坐标在所述视角方向上的起始坐标位置信息以及所述视角方向上经过所述当前体数据的体素坐标的最大图层信息；根据所述起始坐标位置信息和所述最大图层信息，遍历所述第一数据集合；根据所述第一数据集合的遍历结果，对所述医学影像的容积渲染重建进行显示。

进一步地，所述根据所述起始坐标位置信息和所述最大图层信息，遍历所述第一数据集合，还包括：在所述第一数据集合中的第一体素坐标加上所述视角方向向量，得到第二体素坐标；将所述第二体素坐标的体素像素置为零。

进一步地，所述根据所述第一数据集合的遍历结果，对所述医学影像的容积渲染重建进行显示包括：根据所述第一数据集合的遍历结果中体素像素置为零的体素坐标，筛选出符合预设条件的体素坐标进行容积渲染重建显示。

进一步地，所述根据所述第一数据集合的遍历结果，对所述医学影像的容积渲染重建进行显示包括：将所述预设容积渲染视角上的视角方向向量对应的体素坐标作为有效计算像素，根据对所述有效计算像素的遍历结果对所述医学影像进行容积渲染重建显示。

进一步地，所述确定所述第一数据集合中在预设容积渲染视角上的视角方向向量包括：确定所述第一数据集合中在预设容积渲染视角上的单位步进向量；将所述单位步进向量作为所述视角方向向量。

进一步地，在医学影像进行容积渲染重建之后，预先得到目标裁剪区域，其中，所述目标裁剪区域中至少包括：裁剪区域坐标集合包括：选取所述医学影像进行容积渲染重建的容积渲染图像上的多个二维裁剪区域；根据所述多个裁剪区域中的二维裁剪区域坐标，确定预先得到的目标裁剪区域。

进一步地，将所述裁剪区域坐标集合按照预设体素坐标操作转化得到第一数据集合，其中，所述第一数据集合包括：多个体素坐标包括：将所述裁剪区域坐标集合中的二维裁剪区域坐标都做世界坐标映射到二维图像坐标的转化之后得到多个体素坐标。

为了实现上述目的，根据本申请的另一方面，提供了一种医学影像的容积渲染显示装置。

根据本申请的医学影像的容积渲染显示装置包括：裁剪区域模块，用于在医学影像进行容积渲染重建之前，预先得到目标裁剪区域，其中，所述目标裁剪区域中至少包括：裁剪区域坐标集合；转化模块，用于将所述裁剪区域坐标集合按照预设体素坐标操作转化得到第一数据集合，其中，所述第一数据集合包括：多个体素坐标；确定模块，用于确定所述第一数据集合中在预设容积渲染视角上的视角方向向量；获取模块，用于根据所述视角方向向量获取当前体数据的体素坐标在所述视角方向上的起始坐标位置信息以及所述视角方向上经过所述当前体数据的体素坐标的最大图层信息；遍历模块，用于根据所述起始坐标位置信息和所述最大图层信息，遍历所述第一数据集合；重建模块，用于根据所述第一数据集合的遍历结果，对所述医学影像的容积渲染重建进行显示。

为了实现上述目的，根据本申请的又一方面，提供了一种存储介质，所述存储介质中存储有计算机程序，其中，所述计算机程序被设置为运行时执行上述任一项方法实施例中的步骤。

为了实现上述目的，根据本申请的再一方面，提供了一种电子装置，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器被设置为运行所述计算机程序以执行上述任一项方法实施例中的步骤。

在本申请实施例中医学影像的容积渲染显示方法以及装置、存储介质、电子装置，采用区域裁剪处理的方式，通过将选取区域内的坐标集映射到体数据坐标，达到了最大化减少遍历有效体素的计算量的目的，从而实现了降低遍历计算量和总耗时的技术效果，进而解决了对医学影像进行容积渲染重建时裁剪过程效果不佳的技术问题。

此外，本申请实施例中的方法，不需要遍历全部体数据，只需要处理位于选取区域内的体素像素。并且，需要处理的体数据集不需要每个数据点都做世界坐标映射到二维图像坐标的计算。最后，遍历数据集仅仅使用加法，且仅一次加法运算，单点数据处理的算法时间为o(1)。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本申请的进一步理解，使得本申请的其它特征、目的和优点变得更明显。本申请的示意性实施例附图及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1是根据本申请实施例的医学影像的容积渲染显示方法的系统结构示意图；

图2是根据本申请实施例的医学影像的容积渲染显示方法流程示意图；

图3是根据本申请实施例的医学影像的容积渲染显示装置结构示意图；

图4是根据本申请实施例的医学影像的容积渲染显示方法实现原理流程示意图；

图5是根据本申请实施例的医学影像的容积渲染显示方法的硬件结构示意图。

具体实施方式

本申请实施例中涉及的技术术语如下：

容积渲染(英文全称：volumnrendering，简称：vr)

电子计算机断层扫描(英文全称：computedtomography，简称：ct)

核磁共振成像(英文全称：nuclearmagneticresonanceimaging，简称：mri)

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

如图1所示，系统结构包括客户端200、用户(比如医生)100。客户端200可以根据ct、mri薄层图像进行vr模式重建，生成三维影像，辅助医生进行诊断。客户端200支持多种重建模式，包括头部、腹部、心脏、肺部等多种方案，并且可根据需求进行调整，为诊断、科研提供更多依据。

如图2所示，该方法包括如下的步骤s201至步骤s206：

步骤s201，在医学影像进行容积渲染重建之后，预先得到目标裁剪区域，其中，所述目标裁剪区域中至少包括：裁剪区域坐标集合；

步骤s202，将所述裁剪区域坐标集合按照预设体素坐标操作转化得到第一数据集合，其中，所述第一数据集合包括：多个体素坐标；

步骤s203，确定所述第一数据集合中在预设容积渲染视角上的视角方向向量；

步骤s204，根据所述视角方向向量获取当前体数据的体素坐标在所述视角方向上的起始坐标位置信息以及所述视角方向上经过所述当前体数据的体素坐标的最大图层信息；

步骤s205，根据所述起始坐标位置信息和所述最大图层信息，遍历所述第一数据集合；

步骤s206，根据所述第一数据集合的遍历结果，对所述医学影像的容积渲染重建进行显示。

从以上的描述中，可以看出，本申请实现了如下技术效果：

采用区域裁剪处理的方式，通过将选取区域内的坐标集映射到体数据坐标，达到了最大化减少遍历有效体素的计算量的目的，从而实现了降低遍历计算量和总耗时的技术效果，进而解决了对医学影像进行容积渲染重建时裁剪过程效果不佳的技术问题。

在上述步骤s201中在医学影像经过容积渲染技术重建之后，可以预先确定并得到目标裁剪区域。

在一种具体实施方式中，在所述目标裁剪区域中包括了裁剪区域坐标集合。裁剪区域坐标集合是通过计算裁剪区域内的坐标得到的。

在上述步骤s202中将所述裁剪区域坐标集合按照预设体素坐标操作转化得到第一数据集合，即将坐标集合转化为vr体素坐标系将得到的体素坐标集合作为第一数据集合。

在一种具体实施方式中，在所述第一数据集合中包括多个体素坐标。

在上述步骤s203中在基于获取的vr视角确定所述第一数据集合中在预设容积渲染视角上的视角方向向量。

在一种具体实施方式中，所述视角方向向量同时也是视角方向的单位步进向量。

在上述步骤s204中在根据所述视角方向向量获取当前体数据的体素坐标在所述视角方向上的起始坐标位置信息。

在一种具体实施方式中，获取当前体数据的体素坐标在所述视角方向上的起始坐标位置信息包含了体素坐标。

在上述步骤s204中还需要根据所述视角方向向量获取所述视角方向上经过所述当前体数据的体素坐标的最大图层信息。

在一种具体实施方式中，沿着视角方向的所有体体素都是有效计算像素。

在上述步骤s205中根据上述步骤获取的所述起始坐标位置信息和所述最大图层信息，遍历所述第一数据集合。

在一种具体实施方式中，所述根据所述起始坐标位置信息和所述最大图层信息，遍历所述第一数据集合，还包括：在所述第一数据集合中的第一体素坐标加上所述视角方向向量，得到第二体素坐标；将所述第二体素坐标的体素像素置为零。即根据第一数据集合中的任一一个体素坐标加上上述步骤中获得的所述视角方向向量，能够得到第二体素坐标。

在上述步骤s206中根据所述第一数据集合的遍历结果，对所述医学影像的容积渲染重建进行显示。即遍历之后可以将目标裁剪区域去除之后医学影像的容积渲染重建进行显示。

作为本实施例中的优选，所述根据所述第一数据集合的遍历结果，对所述医学影像的容积渲染重建进行显示包括：根据所述第一数据集合的遍历结果中体像素置为零的体素坐标，筛选出符合预设条件的体素坐标进行容积渲染重建显示。

具体实施时，根据遍历结果中体素像素置为0的体素坐标，从而筛选出符合预设条件的体素坐标进行容积渲染重建显示。

可以理解，预设条件为本领域技术人员根据实际使用场景设置，在本申请中并不进行限定。

作为本实施例中的优选，所述根据所述第一数据集合的遍历结果，对所述医学影像的容积渲染重建进行显示包括：将所述预设容积渲染视角上的视角方向向量对应的体素坐标作为有效计算像素，根据对所述有效计算像素的遍历结果对所述医学影像进行容积渲染重建显示。

具体实施时，将所述预设容积渲染视角上的视角方向向量对应的体素坐标作为有效计算像素，根据有效计算像素的遍历结果对所述医学影像进行容积渲染重建显示。从而不需要遍历全部体数据，仅处理位于选取目标裁剪区域内的体素像素。

作为本实施例中的优选，所述确定所述第一数据集合中在预设容积渲染视角上的视角方向向量包括：确定所述第一数据集合中在预设容积渲染视角上的单位步进向量；将所述单位步进向量作为所述视角方向向量。

具体实施时，确定所述第一数据集合中在预设容积渲染视角上的单位步进向量之后将所述单位步进向量作为所述视角方向向量在遍历第一数据集合时进行累加。遍历数据集仅仅使用加法，且仅一次加法运算，单点数据处理的算法时间。

作为本实施例中的优选，在医学影像进行容积渲染重建之后，预先得到目标裁剪区域，其中，所述目标裁剪区域中至少包括：裁剪区域坐标集合包括：选取所述医学影像进行容积渲染重建的容积渲染图像上的多个二维裁剪区域；根据所述多个裁剪区域中的二维裁剪区域坐标，确定预先得到的目标裁剪区域。

具体实施时，通过选取所述医学影像进行容积渲染重建的容积渲染图像上的多个二维裁剪区域；根据所述多个裁剪区域中的二维裁剪区域坐标，确定预先得到的目标裁剪区域。

作为本实施例中的优选，将所述裁剪区域坐标集合按照预设体素坐标操作转化得到第一数据集合，其中，所述第一数据集合包括：多个体素坐标包括：将所述裁剪区域坐标集合中的二维裁剪区域坐标都做世界坐标映射到二维图像坐标的转化之后得到多个体素坐标。

具体实施时，根据二维二维裁剪区域中的二维裁剪区域坐标都做世界坐标映射到二维图像坐标的转化之后得到多个体素坐标。

需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。

根据本申请实施例，还提供了一种用于实施上述方法的医学影像的容积渲染显示装置，如图3所示，该装置包括：

裁剪区域模块301，用于在医学影像进行容积渲染重建之前，预先得到目标裁剪区域，其中，所述目标裁剪区域中至少包括：裁剪区域坐标集合；

转化模块302，用于将所述裁剪区域坐标集合按照预设体素坐标操作转化得到第一数据集合，其中，所述第一数据集合包括：多个体素坐标；

确定模块303，用于确定所述第一数据集合中在预设容积渲染视角上的视角方向向量；

获取模块304，用于根据所述视角方向向量获取当前体数据的体素坐标在所述视角方向上的起始坐标位置信息以及所述视角方向上经过所述当前体数据的体素坐标的最大图层信息；

遍历模块305，用于根据所述起始坐标位置信息和所述最大图层信息，遍历所述第一数据集合；

重建模块306，用于根据所述第一数据集合的遍历结果，对所述医学影像的容积渲染重建进行显示。

本申请实施例中的裁剪区域模块301中在医学影像经过容积渲染技术重建之后，可以预先确定并得到目标裁剪区域。

在一种具体实施方式中，在所述目标裁剪区域中包括了裁剪区域坐标集合。裁剪区域坐标集合是通过计算裁剪区域内的坐标得到的。

本申请实施例中的转化模块302中将所述裁剪区域坐标集合按照预设体素坐标操作转化得到第一数据集合，即将坐标集合转化为vr体素坐标系将得到的体素坐标集合作为第一数据集合。

在一种具体实施方式中，在所述第一数据集合中包括多个体素坐标。

本申请实施例中的确定模块303中在基于获取的vr视角确定所述第一数据集合中在预设容积渲染视角上的视角方向向量。

在一种具体实施方式中，所述视角方向向量同时也是视角方向的单位步进向量。

本申请实施例中的获取模块304中在根据所述视角方向向量获取当前体数据的体素坐标在所述视角方向上的起始坐标位置信息。

在一种具体实施方式中，获取当前体数据的体素坐标在所述视角方向上的起始坐标位置信息包含了体素坐标。

本申请实施例中的获取模块304中还需要根据所述视角方向向量获取所述视角方向上经过所述当前体数据的体素坐标的最大图层信息。

在一种具体实施方式中，沿着视角方向的所有体体素都是有效计算像素。

本申请实施例中的遍历模块305中根据上述步骤获取的所述起始坐标位置信息和所述最大图层信息，遍历所述第一数据集合。

在一种具体实施方式中，所述根据所述起始坐标位置信息和所述最大图层信息，遍历所述第一数据集合，还包括：在所述第一数据集合中的第一体素坐标加上所述视角方向向量，得到第二体素坐标；将所述第二体素坐标的体素像素置为零。即根据第一数据集合中的任一一个体素坐标加上上述步骤中获得的所述视角方向向量，能够得到第二体素坐标。

本申请实施例中的重建模块306中根据所述第一数据集合的遍历结果，对所述医学影像的容积渲染重建进行显示。即遍历之后可以将目标裁剪区域去除之后医学影像的容积渲染重建进行显示。

显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本申请的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本申请不限制于任何特定的硬件和软件结合。

为了更好的理解上述医学影像的容积渲染显示方法流程，以下结合优选实施例对上述技术方案进行解释说明，但不用于限定本申请实施例的技术方案。

如图4所示，是根据本申请实施例的医学影像的容积渲染显示方法实现原理流程示意图，其具体包括如下步骤：

步骤s401，在选择裁剪区域后在vr图像上选取裁剪区域(二维)。

步骤s402，计算得到裁剪区域内的坐标集合(二维)。

步骤s403，坐标集合转化为vr体素坐标系(即包括体素坐标)，得到数据集a。

步骤s404，获得当前vr视角的视角方向向量的体素坐标。

视角方向向量同时也是视角方向的单位步进向量。

步骤s405，获得当前体数据在视角方向上的起止位置。

步骤s406，计算得到视角方向上的经过当前体数据的最大图层。

步骤s407，遍历数据集a。

步骤s408，执行循环遍历操作。

步骤s4081，第一数据集中的任一点坐标b加上视角方向单位步进向量得到坐标c。

步骤s4082，将坐标c的体素像素置0。

步骤s409，重建vr容积渲染图像。

具体实施时，在医学影像进行容积渲染重建之后，预先得到目标裁剪区域，其中，所述目标裁剪区域中至少包括：裁剪区域坐标集合；将所述裁剪区域坐标集合按照预设体素坐标操作转化得到第一数据集合，其中，所述第一数据集合包括：多个体素坐标；确定所述第一数据集合中在预设容积渲染视角上的视角方向向量；根据所述视角方向向量获取当前体数据的体素坐标在所述视角方向上的起始坐标位置信息以及所述视角方向上经过所述当前体数据的体素坐标的最大图层信息；根据所述起始坐标位置信息和所述最大图层信息，遍历所述第一数据集合；根据所述第一数据集合的遍历结果，对所述医学影像的容积渲染重建进行显示。采用区域裁剪处理的方式，通过将选取区域内的坐标集映射到体数据坐标，达到了最大化减少遍历有效体素的计算量的目的，从而实现了降低遍历计算量和总耗时的技术效果，进而解决了对医学影像进行容积渲染重建时裁剪过程效果不佳的技术问题。

本申请实施例所提供的方法实施例可以在移动终端、计算机终端或者类似的装置中执行。以运行在计算机终端上为例，图5是本申请实施例的医学影像的容积渲染显示方法的硬件结构框图。如图5所示，计算机终端可以包括一个或多个(图5中仅示出一个)处理器102(处理器102可以包括但不限于微处理器mcu或可编程逻辑器件fpga等的处理装置)和用于存储数据的存储器104，可选地，上述摄像终端还可以包括用于通信功能的传输设备106以及输入输出设备108。本领域普通技术人员可以理解，图5所示的结构仅为示意，其并不对上述摄像终端的结构造成限定。例如，计算机终端还可包括比图5中所示更多或者更少的组件，或者具有与图5所示不同的配置。

存储器104可用于存储计算机程序，例如，应用软件的软件程序以及模块，如本申请实施例中的视频监控的隐私遮挡方法对应的计算机程序，处理器102通过运行存储在存储器104内的计算机程序，从而执行各种功能应用以及数据处理，即实现上述的方法。存储器104可包括高速随机存储器，还可包括非易失性存储器，如一个或者多个磁性存储装置、闪存、或者其他非易失性固态存储器。在一些实例中，存储器104可进一步包括相对于处理器102远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至摄像终端。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。

传输装置106用于经由一个网络接收或者发送数据。上述的网络具体实例可包括摄像终端的通信供应商提供的无线网络。在一个实例中，传输装置106包括一个网络适配器(networkinterfacecontroller，简称为nic)，其可通过基站与其他网络设备相连从而可与互联网进行通讯。在一个实例中，传输装置106可以为射频(radiofrequency，简称为rf)模块，其用于通过无线方式与互联网进行通讯。

本申请的实施例还提供了一种存储介质，该存储介质中存储有计算机程序，其中，该计算机程序被设置为运行时执行上述任一项方法实施例中的步骤。

可选地，在本实施例中，上述存储介质可以被设置为存储用于执行以下步骤的计算机程序：

s1，在医学影像进行容积渲染重建之后，预先得到目标裁剪区域，其中，所述目标裁剪区域中至少包括：裁剪区域坐标集合；

s2，将所述裁剪区域坐标集合按照预设体素坐标操作转化得到第一数据集合，其中，所述第一数据集合包括：多个体素坐标；

s3，确定所述第一数据集合中在预设容积渲染视角上的视角方向向量；

s4，根据所述视角方向向量获取当前体数据的体素坐标在所述视角方向上的起始坐标位置信息以及所述视角方向上经过所述当前体数据的体素坐标的最大图层信息；

s5，根据所述起始坐标位置信息和所述最大图层信息，遍历所述第一数据集合；

s6，根据所述第一数据集合的遍历结果，对所述医学影像的容积渲染重建进行显示。

可选地，存储介质还被设置为存储用于执行以下步骤的计算机程序：

s51，在所述第一数据集合中的第一体素坐标加上所述视角方向向量，得到第二体素坐标；

s52，将所述第二体素坐标的体素像素置为零。

可选地，在本实施例中，上述存储介质可以包括但不限于：u盘、只读存储器(read-onlymemory，简称为rom)、随机存取存储器(randomaccessmemory，简称为ram)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储计算机程序的介质。

本申请的实施例还提供了一种电子装置，包括存储器和处理器，该存储器中存储有计算机程序，该处理器被设置为运行计算机程序以执行上述任一项方法实施例中的步骤。

可选地，上述电子装置还可以包括传输设备以及输入输出设备，其中，该传输设备和上述处理器连接，该输入输出设备和上述处理器连接。

可选地，在本实施例中，上述处理器可以被设置为通过计算机程序执行以下步骤：

s1，在医学影像进行容积渲染重建之后，预先得到目标裁剪区域，其中，所述目标裁剪区域中至少包括：裁剪区域坐标集合；

s2，将所述裁剪区域坐标集合按照预设体素坐标操作转化得到第一数据集合，其中，所述第一数据集合包括：多个体素坐标；

s3，确定所述第一数据集合中在预设容积渲染视角上的视角方向向量；

s4，根据所述视角方向向量获取当前体数据的体素坐标在所述视角方向上的起始坐标位置信息以及所述视角方向上经过所述当前体数据的体素坐标的最大图层信息；

s5，根据所述起始坐标位置信息和所述最大图层信息，遍历所述第一数据集合；

s6，根据所述第一数据集合的遍历结果，对所述医学影像的容积渲染重建进行显示。

可选地，本实施例中的具体示例可以参考上述实施例及可选实施方式中所描述的示例，本实施例在此不再赘述。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。