其中每一个标签对应于不同骨骼的多标签掩模的多个3D网格。这样的图像分段技术的示如在D.Wu等人的公开于2013年3月28日的美国专利申请公开N0.2013/0077841 “Method and System for Automatic Rib Centerline Extract1n UsingLearning Base Deformable Template Matching” (以下称为 “ Wu ”)中描述，其描述了用于肋骨提取的方法，以及在M.Sofka等人的公开于2014年4月3日的美国专利申请公开N0.2014/0093153 “Method and System for Bone Segmentat1n for Joint ReplacementSurgery” (以下称为“Sofka”)中描述，其描述了用于对多个膝盖骨进行分段的方法，其中的每一个出于全部目的通过引用并入本文。
[0018]在从医学扫描对骨架进行分段之后，依照实施例，使用一个或多个患者特定翘曲函数完成骨架展开。特别地，在步骤230处，标识包括骨架的不同部分的各种组。如将领会的，人类骨架包括可能需要被可视化以便提供适当且精确的医学诊断的多个骨骼。这样，将分段骨架划分成骨架段的组。说明性地，将第一组定义成与脊椎、肋骨和骨盆对应，第二组针对左臂和左手，第三组针对右臂和右手，第四组针对左腿和左脚，第五组针对右腿和右脚，并且第六组针对头部/颅骨。对于每一个所标识的组，在步骤240处，生成翘曲函数以展开和拉直单独的骨骼和相应骨架特征。例如，计算将拉直脊椎、使肋骨变平并且使骨盆变平的翘曲函数。另外，将针对每一个上肢和下肢(例如由以上标识的第二、第三、第四和第五组定义)计算单独的翘曲函数，其将使相应四肢的所有骨骼适应于用平面显露出结构的显著改进的对准的平面设置。这样，在步骤250处，生成展开的人类骨架的图像并且在步骤260处，向用户(例如医学技术人员或医师)显示展开的骨架图像以用于可视化和诊断目的。
[0019]翘曲函数不一定必须通过解剖学组成来分组。这意味着可以利用一个组合式翘曲函数展开多个(优选但不一定附着的)解剖学结构。例如，脊椎和骨盆骨骼或手部和对应手臂可以用一个综合翘曲映射以保持其空间关系或者使接合点可视化。找到不同形状的对象之间的低失真映射的一般问题是计算机图形中的经典问题并且被良好地理解。例如，其出现(在其它领域之中)在纹理映射、环境空间翘曲、基于表面的网格变形和体积网络变形中。
[0020]3D翘曲函数的一般形式W(x): R'3 -> R~3将空间中的每一个点映射到不同的位置。定义这样的映射的常见选择是基于通过利用所谓的径向基函数(RBF)的稀疏界标偏移的平滑内插的，所述径向基函数例如如在F.L.Bookstein，“ Principle Warps:Thin-Plate Splines and the Decomposit1n o/Zfe/biTffisiiaas.，，，IEEE Transact1ns onPattern Analysis and Machine Intelligence，第 567-585 页，Vol.11，N0.6，1980 年 6月，以及 K.RohruLandmark-Based Elastic Registrat1n Using ApproximatingThin-Plate Splinesyy, IEEE Transact1ns on Medical Imaging，第526—534页，Vol.20，N0.6，2001年6月中描述的薄板样条，其每一个出于全部目的通过引用并入本文。另外，不同类别的方案是基于将空间离散化成一致地映射到经变形的设置的小型单元的，例如如在 M.Zollhofer 等人的 “ 67?/Aasei/ ARAP Deformat1n using Volume trie Lattices”,Eurographics 2012/C.Andujar, E.Puppo，欧洲图形学会2012中描述的那样，其出于全部目的通过引用并入本文，或者参数化平面网格的周围的方法，如J.Kretschmer等人的“也?/? - Ana tοιηχ-Driven Tfe/biigi1i?，，，第 2496-2505 页，IEEE Transact1ns onVisualizat1n and Computer Graphics, Vol.20, N0.12，2014 年 12 月中描述的那样，其出于全部目的通过引用并入本文。
[0021]—般而言，翘曲函数W(X)自身是可互换的组件。组件的优选属性包括平滑性(即映射不应当折叠)、角度的保持(即保形)和距离的保持(即刚性)并且通常必须在二者之间做出不同的折衷。另外，翘曲函数W(X)可能以体积方式被定义(例如定义用于展开的表面的某个周围的翘曲)或者仅用于展开表面(例如仅使表面变平)。
[0022]有利地，依照各种实施例，完整骨架体的所生成的展开视图可以用于使图像可视化并且更高效地分析患者(及其主体医学扫描)和诊断医学情况。例如，图3示出依照如本文在以上详述的实施例来自医学扫描的人类骨架的展开的说明性2D平面图像300。如图3中所示，各种图像部分示出如以上所描述的来自分段图像的单独的骨骼的展开。例如，视图310示出被定义成包括脊椎、肋骨和骨盆的第一组，视图320示出针对左臂和左手的第二组，视图330示出针对右臂和右手的第三组，视图340示出针对左腿和左脚的第四组，视图350示出针对右腿和右脚的第五组，并且视图360和视图370分别示出针对头部/颅骨的第六组。
[0023]除了 2D视图之外，依照另外的实施例，图4示出在图3中描绘的展开的人类骨架的说明性3D分裂视图400以允许另外的可视化和诊断能力。如图4中所示，各种图像部分示出来自如以上描述的分段图像的单独的骨骼的展开。例如，视图410示出被定义成包括脊椎、肋骨和骨盆的第一组，视图420示出针对左臂和左手的第二组，视图430示出针对右臂和右手的第三组，视图440示出针对左腿和左脚的第四组，视图450示出针对右腿和右脚的第五组，并且视图460示出针对头部/颅骨的第六组。
[0024]如之前所指出的，依照各种实施例，完整骨架体的所生成的展开视图可以用于更高效地使图像可视化并分析患者(及其主体医学扫描)和诊断医学情况。图5示出依照实施例的用于可视化、交互和操纵展开的骨架视图(例如图3中所示的视图)的说明性操作500的流程图。在步骤510处，依照实施例，接收(一个或多个)展开的骨架图像，这样的(一个或多个)展开的骨架图像如以上详述的那样生成。这样，在步骤520处，用户可以通过旋转展开视图中的单独的骨骼或者选择特定骨骼来查看而与展开的骨架图像交互，并且图像系统将立即在步骤530处在对应3D图像视图中映射(一个或多个)对应位置。用户还可以移动骨架图像的各种部分以仿真四肢的关节运动，例如以帮助总体诊断。这样，在步骤540处，如果期望仿真，则在步骤550处，从接收自用户的直接输入来标识要仿真的(一个或多个)关节运动，并且在步骤560处生成仿真，并且在步骤570处显示仿真以用于进一步诊断评估。
[0025]使用计算机断层照相作为成像模态来描述以上描述的方法，但是各种实施例不限于此。以上描述的方法可以类似地应用在其它成像模态上，诸如MR、PET/CT、SPECT/CT、PET/MR1、X射线和超声(仅举几例)。
[0026]用于将整体骨架从3D体积展开到2D图像并且可视化、评估和操纵展开的骨架图像的以上描述的方法可以实现在使用