图像的三维效果显示方法及系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种图像的三维效果显示方法及系统。根据所述方法，所述系统从图像中利用B样条曲线拟合管状结构，并将管状结构的中心轴离散采样多个拟合中心点；构建以所述拟合中心点为坐标原点、以所述管状图形的轴半径为球半径的球坐标系，并采集所述球坐标系中球面的离散采样点；基于所获取的所述管状结构的三维旋转角度，将各所述离散采样点和各拟合中心点分别进行投影坐标转换；将投影后的各离散采样点随着投影后的各拟合中心点之间的偏移量进行平移，得到所述管状结构的投影；对所述管状结构的投影进行三维渲染，并展示给用户。本发明解决了医生实时调整图像角度时，无法及时展示图像效果的问题。
【专利说明】
图像的Ξ维效果显示方法及系统
技术领域
[0001] 本发明实施例设及数据处理技术，尤其设及一种图像的Ξ维效果显示方法及系 统。
【背景技术】
[0002] 在微创手术中，医生需要多次对病灶周边进行X光/造影等拍照，W便实时掌握如 血管、神经管位置、及分布等。例如，在拔牙期间，医生需要对牙神经管进行实时定位和3D显 示，由此来确保在牙科手术中避免对牙神经管的损害。
[0003] 目前常用的将牙神经管W3D效果显示的方案为：提取X光拍摄的图像中的牙神经 管的二维图形，并根据3D建模技术对该二维图形进行构建，将带有3D效果的牙神经管图形 予W展现。
[0004] 上述方案的缺陷在于计算量大，无法满足医生实时查看清晰的、3D效果显著的牙 神经管图形的需求。
【发明内容】
[0005] 本发明提供一种图像的Ξ维效果显示方法及系统，W解决管状结构的Ξ维效果图 计算量大，而无法及时展示的问题。
[0006] 第一方面，本发明实施例提供了一种图像的Ξ维效果显示方法，包括:将图像中管 状结构的中屯、轴离散采样多个拟合中屯、点；构建W所述拟合中屯、点为坐标原点、W所述管 状结构的轴半径为球半径的球坐标系，并采集所述球坐标系中球面的离散采样点；基于所 获取的所述管状结构的Ξ维旋转角度，将各所述离散采样点和各拟合中屯、点分别进行投影 坐标转换;将投影后的各离散采样点随着投影后的各拟合中屯、点之间的偏移量进行平移， 得到所述管状结构的投影;对所述管状结构的投影进行Ξ维擅染，并展示给用户。
[0007] 第二方面，本发明实施例还提供了一种图像的Ξ维效果显示系统，包括:拟合选取 模块，用于将图像中管状结构的中屯、轴离散采样多个拟合中屯、点;Ξ维采样模块，用于构建 W所述拟合中屯、点为坐标原点、W所述管状结构的轴半径为球半径的球坐标系，并采集所 述球坐标系中球面的离散采样点；投影模块，用于基于所获取的所述管状结构的Ξ维旋转 角度，将各所述离散采样点和各拟合中屯、点分别进行投影坐标转换;投影平移模块，用于将 投影后的各离散采样点随着投影后的各拟合中屯、点之间的偏移量进行平移，得到所述管状 结构的投影;擅染模块，用于对所述管状结构的投影进行Ξ维擅染，并展示给用户。
[000引本发明先通过Ξ维坐标系将二维的管状结构立体化，再利用Ξ维坐标系-二维坐 标系之间的投影关系将旋转后的管状结构进行投影，大大降低了 Ξ维建模所产生的运算 量，解决了医生实时调整图像角度时，无法及时展示图像效果的问题，本实施例不仅能够清 晰显示神经管/血管，更帮助医生及时根据神经管/血管的展示图进行诊断。
【附图说明】
[0009] 图1为本发明实施例一中的图像的Ξ维效果显示方法的流程图；
[0010] 图2是本发明实施例二中的图像的Ξ维效果显示方法中步骤S110的流程图；
[0011] 图3是本发明实施例Ξ中的图像的Ξ维效果显示系统的结构示意图；
[0012] 图4是本发明实施例四中的图像的Ξ维效果显示系统中拟合选取模块的结构示意 图。
【具体实施方式】
[0013] 下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可W理解的是，此处所描 述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便 于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
[0014] 实施例一
[0015] 图1为本发明实施例一提供的图像的Ξ维效果显示方法的流程图，本实施例可适 用于将X光设备所拍摄的图像中的血管/神经管等管状结构进行Ξ维效果显示的情况，该方 法可W由Ξ维效果显示系统来执行，所述显示系统安装在计算机设备中。所述计算机设备 包括但不限于:医疗图像显示设备、与医生所使用的电脑相连的服务器等。所述显示系统通 过执行如下步骤来为医生显示具有Ξ维效果的管状结构。
[0016] 步骤S110、将图像中管状结构的中屯、轴离散采样多个拟合中屯、点。
[0017] 在此，所述显示系统可按照管状结构的特征信息，从获取的图像中提取对应的管 状结构，并通过拟合算法将从所提取的管状结构进行边界清晰化处理，并从拟合后的管状 结构的中屯、轴上离散采样多个拟合中屯、点。在采样出多个拟合中屯、点后，执行步骤S120。其 中，为了将图像中的管状结构的边界清晰、圆滑，所述拟合算法采用Β样条拟合算法。
[0018] 其中，所述图像可W由X光设备等透视设备提供，也可W通过网络获取。
[0019] 其中，在医学领域中，所述管状结构为圆柱形管状结构。例如，所述管状结构为W 下任一种:神经管、和血管。在其他领域中，所述管状结构还可W是水管等。
[0020] 其中，所述显示系统可W按照预设的采样间隔采样多个拟合中屯、点。
[0021] 步骤S120、构建W所述拟合中屯、点为坐标原点、W所述管状结构的轴半径为球半 径的球坐标系，并采集所述球坐标系中球面的离散采样点。
[0022] 在此，所述显示系统确定所述拟合中屯、点相距管状结构侧壁的距离，并W此为半 径Ρ;接着，按照预设的分布算法，在W部分拟合中屯、点为球屯、、Ρ为半径的球面上，采集Ξ维 的离散采样点，并确定各离散采集点在相应球坐标系中的球坐标，如此，所述显示系统确定 了各离散采样点与相应球屯、的对应关系，并执行步骤S130。其中，本步骤中的分布算法可W 选择随机分布、高斯分布等。针对圆柱形Ξ维形状的特点，所述显示系统可W仅W-个拟合 中屯、点为球屯、、W管状结构的轴半径为球半径构建球坐标系，并按照预设分布算法采样球 面上的离散采样点。W便大大降低运算量。
[0023] 步骤S130、基于所获取的所述管状结构的Ξ维旋转角度，将各所述离散采样点和 各拟合中屯、点分别进行投影坐标转换。
[0024] 在此，为了计算Ξ维旋转角度，所述显示系统还预先构建一立方体坐标系，并得到 所述管状结构的各拟合中屯、点在该立方体坐标系中的深度分量。当用户操作鼠标、或触屏 对所述管状结构进行旋转操作时，所述显示系统利用该立方体坐标系确定所述管状结构的 Ξ维旋转角度，W及旋转后的各拟合中屯、点的深度分量;再利用球坐标系到投影平面的坐 标转换关系和所述旋转角度，将各所述离散采样点和各拟合中屯、点进行投影坐标转换，W 得到各所述离散采样点和各拟合中屯、点的投影坐标。
[0025] 其中，所述显示系统可显示所述立方体坐标系，并根据用户在该立方体坐标系一 个轴上的拖拽操作，围绕该轴向旋转，W得到该轴向上的旋转角度。
[0026] 其中，所述显示系统利用球坐标系到投影平面的坐标转换关系和Ξ维旋转角度， 将各所述离散采样点和各拟合中屯、点进行投影坐标转换的方式举例为:基于对所述管状结 构的Ξ维旋转角度构建投影转换矩阵，并根据所述投影转换矩阵确定各所述离散采样点和 各拟合中屯、点的投影坐标。
[0027] 具体地，所述显示系统先基于所获取的沿立方体坐标系中各轴向的旋转操作，确 定沿立方体坐标系中Χ、Υ、Ζ轴各轴向的旋转角度α、β、丫，并生成基于各旋转角度的投影矩 阵化rix=Mz(丫）ΧΜγ(β) ΧΜχ(α)，其中，Μζ(丫）为沿Ζ轴的旋转矩阵、Μγ(β)为沿Υ轴的旋转矩 阵、Μχ(α)为沿X轴的旋转矩阵。
[0028] 接着，所述显示系统利用下述两个公式来确定各所述离散采样点和各拟合中屯、点 的投影坐标。
[0029] NPS 二 FhNPs 巧
[0030] NPS-滅献=(巧城巧S +芭).?纸健r =巧纖.龙饭棘+瓦·舶换故
[0031] 其中，Fi tNPs为拟合中屯、点的球坐标，是为拟合中屯、点至球面的向量，NPS为离散 采样点在球坐标系中的坐标。所述显示系统可W由WS · Mtrix的公式得到各离散采样点的 投影坐标。显然，当巧、为0时，FitNPs · Mtrix即为拟合中屯、点的投影坐标。
[0032] 接着，步骤S140、将投影后的各离散采样点随着投影后的各拟合中屯、点之间的偏 移量进行平移，得到所述管状结构的投影。
[0033] 具体地，当所述显示系统通过步骤S130得到所有拟合中屯、点A1、A2、···、和Am和其 中一个拟合中屯、点A1所对应的离散采样点B1UB12、···、和Bln的投影坐标后，利用各点的投 影坐标分别计算拟合中屯、点A1和A2之间、A1和A3之间、…、A1和Am之间的偏移量。由于管状 结构粗细一致的特点，所述显示系统利用上述得到的各偏移量，逐个计算对应拟合中屯、点 A2、A3、…、和Am的投影后的各离散采样点的投影坐标。
[0034] 例如，所述显示系统根据A1和A2之间的X轴和y轴的偏移量Δχι2, Ayi2,计算A2对 应的各离散采样点B21的投影坐标为(祉21+ Δ Xi2，yB21+ Δ yi2)、B22的投影坐标为(祉22+ Δ X12， YB22+ A yi2)、···、和B化的投影坐标为（祉2n+ A Xi2,yB2n+ A yi2)。W此类推，根据点A1所对应的 各离散采样点的投影坐标，逐个得到对应点A3、A4、···、和Am的各离散采样点的投影坐标。
[0035] 由此可见，所述显示系统分别求出拟合中屯、点和离散采样点的投影坐标后，再直 接进行相加，能够将大量浮点乘法转换成浮点加法，从而大大减少运算量。所述显示系统根 据所得到的投影后的各所述离散采样点和各拟合中屯、点，勾勒管状结构的投影，并执行步 骤S150。
[0036] 步骤S150、对所述管状结构的投影进行Ξ维擅染，并展示给用户。
[0037] 具体地，所述显示系统将所述管状结构的投影的透明度按照预设的从轮廓到轴线 逐步变化的方式，对所述管状结构的投影进行擅染，使其呈现立体效果，并将擅染后的投影 展不给用户。
[0038] 在一种优选示例中，所述步骤S150包括:步骤S15US152。（均未予图示）
[0039] 步骤S151、根据投影后的一个拟合中屯、点相距所对应的各离散采样点的距离分布 情况，确定投影后的离散采样点的透明度系数模板。
[0040] 步骤S152、根据各拟合中屯、点在Ξ维空间中深度分量的绝对值与透明度系数模板 的预设反比关系，对所述管状结构的投影中包括平移的和投影的各离散采样点进行Ξ维擅 染。
[0041] 具体地，所述显示系统计算投影后的各离散采样点相距相应拟合中屯、点的距离； 再按照采样时的分布算法为各距离分配透明度系数。接着，所述显示系统用各拟合中屯、点 投影至所述管状结构的投影的深度分量(Z轴分量)表示对应拟合中屯、点的球面上各离散采 样点的深度分量，并按照各深度分量与各透明度系数成反比，对所述平移的和投影后的各 离散采样点、和拟合中屯、点进行颜色和透明度的擅染，由此得到具有Ξ维效果的管状结构 投影。
[0042] 在此，若投影管状结构中的部分离散采样点相距相邻两个拟合中屯、点的距离均小 于轴半径，则说明该离散采样点位于两个球坐标系内，所述显示系统按照其中距离较大者 所对应的透明度系数与相应的拟合中屯、点的深度分量的绝对值之间的反比关系，对该离散 采样点进行Ξ维擅染。由此确保管状结构投影的Ξ维效果圆滑变化。
[0043] 本实施例的技术方案，利用管状结构各段轴半径一致的特点，对管状结构中的一 个拟合中屯、点构建Ξ维模型，再利用Ξ维坐标系-二维坐标系之间的投影关系将经旋转后 的管状结构进行投影，并通过各拟合中屯、点的偏移量确定投影管状结构的离散采样点，大 大降低了 Ξ维建模所产生的运算量，解决了医生实时调整图像角度时，无法及时展示图像 效果的问题，本实施例不仅能够清晰显示神经管/血管，更帮助医生及时根据神经管/血管 的展示图进行诊断。
[0044] 其中，利用采样时的分布算法来确定投影后的各离散采样点的透明度系数，W及 加入深度分量和透明度系数的对应关系，对投影管状结构进行Ξ维擅染，能够避免重复使 用分布算法，进一步减少了计算量。
[0045] 实施例二
[0046] 图2为本发明实施例二提供的图像的Ξ维效果显示方法中步骤S110的流程图。根 据实际应用需要，医生可能只需要查看一段牙神经管/血管的投影图像。因此，与上述各实 施例不同的是，所述显示系统并非确定图像中所有管状结构的离散采样点。故上述各实施 例中的步骤S110包括:步骤S111和S112。
[0047] 步骤S111、基于沿所述图像中的管状结构所获取的至少两个选中点，截取并拟合 各选中点所分布的管状结构。
[004引具体地，所述显示系统在将所述图像显示给医生时，还接收医生在管状结构上的 至少两个选中操作。所述显示系统保存依次选中操作所对应的选中点，并在医生点击提交 时，确定各选中点是否在管状结构中，若是，则截取各选中点所分布的管状结构，并拟合所 截取的管状结构，并执行步骤S112,若否，则提示医生重新选择。其中，拟合所截取的管状结 构的方式与前述实施例中所描述的方式相同，在此不再详述，其举例为采用B样条函数拟合 管状结构。
[0049] 步骤S112、将所拟合的管状结构的中屯、轴离散采样多个拟合中屯、点。
[0050] 在此，所述显示系统按照预设的采样间隔，将所拟合的管状结构的中屯、轴离散采 样多个拟合中屯、点。
[0051] 接着，所述显示系执行上述各实施例所述的步骤S120-S140。如此为医生提供所截 取的管状结构经过旋转后的、具有Ξ维效果的投影管状结构。
[0052] 本实施例的技术方案，通过获取经截取的管状结构，解决了为医生提供其关屯、的 部分神经管/血管Ξ维图像，满足了医生精准诊断时的图像需求。
[0化3] 实施例Ξ
[0054] 图3所示为本发明实施例Ξ提供的图像的Ξ维效果显示系统的结构示意图，本实 施例可适用于将X光设备所拍摄的图像中的血管/神经管等管状结构进行Ξ维效果显示的 情况，所述显示系统安装在计算机设备中。所述计算机设备包括但不限于:医疗图像显示设 备、与医生所使用的电脑相连的服务器等。所述显示系统1包括:拟合选取模块11、Ξ维采样 模块12、投影模块13、投影平移模块14、擅染模块15。
[0055] 所述拟合选取模块11用于将图像中管状结构的中屯、轴离散采样多个拟合中屯、点。
[0056] 在此，所述拟合选取模块11可按照管状结构的特征信息，从获取的图像中提取对 应的管状结构，并通过拟合算法将从所提取的管状结构进行边界清晰化处理，并从拟合后 的管状结构的中屯、轴上离散采样多个拟合中屯、点，在采样出多个拟合中屯、点后，执行Ξ维 采样模块12。其中，为了将图像中的管状结构的边界清晰、圆滑，所述拟合算法采用Β样条拟 合算法。
[0057] 其中，所述图像可W由X光设备等透视设备提供，也可W通过网络获取。
[0058] 其中，在医学领域中，所述管状结构为圆柱形管状结构。例如，所述管状结构为W 下任一种:神经管、和血管。在其他领域中，所述管状结构还可W是水管等。
[0059] 其中，所述拟合选取模块11可W按照预设的采样间隔采样多个拟合中屯、点。
[0060] 所述Ξ维采样模块12用于构建W所述拟合中屯、点为坐标原点、W所述管状结构的 轴半径为球半径的球坐标系，并采集所述球坐标系中球面的离散采样点。
[0061] 在此，所述Ξ维采样模块12确定所述拟合中屯、点相距管状结构侧壁的距离，并W 此为半径Ρ;接着，按照预设的分布算法，在W部分拟合中屯、点为球屯、、Ρ为半径的球面上，采 集Ξ维的离散采样点，并确定各离散采集点在相应球坐标系中的球坐标，如此，所述Ξ维采 样模块12确定了各离散采样点与相应球屯、的对应关系，并执行投影模块13。其中，所述Ξ维 采样模块12中的分布算法可W选择随机分布、高斯分布等。针对圆柱形Ξ维形状的特点，所 述Ξ维采样模块12可W仅W-个拟合中屯、点为球屯、、W管状结构的轴半径为球半径构建球 坐标系，并按照预设分布算法采样球面上的离散采样点。W便大大降低运算量。
[0062] 所述投影模块13用于基于所获取的所述管状结构的Ξ维旋转角度，将各所述离散 采样点和各拟合中屯、点分别进行投影坐标转换。
[0063] 在此，为了计算Ξ维旋转角度，所述显示系统还预先构建一立方体坐标系，并得到 所述管状结构的各拟合中屯、点在该立方体坐标系中的深度分量。当用户操作鼠标、或触屏 对所述管状结构进行旋转操作时，所述投影模块13利用该立方体坐标系确定所述管状结构 的Ξ维旋转角度，W及旋转后的各拟合中屯、点的深度分量;再利用球坐标系到投影平面的 坐标转换关系和所述旋转角度，将各所述离散采样点和各拟合中屯、点进行投影坐标转换， w得到各所述离散采样点和各拟合中屯、点的投影坐标。
[0064] 其中，所述投影模块13可显示所述立方体坐标系，并根据用户在该立方体坐标系 一个轴上的拖拽操作，围绕该轴向旋转，W得到该轴向上的旋转角度。
[0065] 其中，所述投影模块13利用球坐标系到投影平面的坐标转换关系和Ξ维旋转角 度，将各所述离散采样点和各拟合中屯、点进行投影坐标转换的方式举例为:基于对所述管 状结构的Ξ维旋转角度构建投影转换矩阵，并根据所述投影转换矩阵确定各所述离散采样 点和各拟合中屯、点的投影坐标。
[0066] 具体地，所述投影模块13先基于所获取的沿立方体坐标系中各轴向的旋转操作， 确定沿立方体坐标系中Χ、Υ、Ζ轴各轴向的旋转角度α、β、丫，并生成基于各旋转角度的投影 矩阵化rix=Mz(丫）ΧΜγ(β) ΧΜχ(α)，其中，Μζ(丫）为沿Ζ轴的旋转矩阵、Μγ(β)为沿Υ轴的旋转 矩阵、Μχ(α)为沿X轴的旋转矩阵。
[0067] 接着，所述投影模块13利用下述两个公式来确定各所述离散采样点和各拟合中屯、 点的投影坐标。
[0068] Ν巧二 FiiNPs 韦
[0069] NPS · Mu.ix 二(、Fi!NPs + y、、. Mlrix 二 n!NPs · Mirix + 下、1.
[0070] 其中，Fi tNPs为拟合中屯、点的球坐标，芭为拟合中屯、点至球面的向量，NPS为离散 采样点在球坐标系中的坐标。所述投影模块13可W由NPS · Mtrix的公式得到各离散采样点 的投影坐标。显然，当尸。为0时，FitNPs · Mtrix即为拟合中屯、点的投影坐标。
[0071] 所述投影平移模块14用于将投影后的各离散采样点随着投影后的各拟合中屯、点 之间的偏移量进行平移，得到所述管状结构的投影。
[0072] 具体地，当所述投影平移模块14通过投影模块13得到所有拟合中屯、点A1、A2、…、 和Am和其中一个拟合中屯、点A1所对应的离散采样点B11、B12、…、和Bln的投影坐标后，利用 各点的投影坐标分别计算拟合中屯、点A1和A2之间、A1和A3之间、…、A1和Am之间的偏移量。 由于管状结构粗细一致的特点，所述投影平移模块14利用上述得到的各偏移量，逐个计算 对应拟合中屯、点A2、A3、···、和Am的投影后的各离散采样点的投影坐标。
[0073] 例如，所述投影平移模块14根据A1和A2之间的X轴和y轴的偏移量Δ X12, Δ yi2,计 算A2对应的各离散采样点B21的投影坐标为(祉21+ Δ X12，yB2i+ Δ yi2)、B22的投影坐标为(祉22 + A X12 ,yB22+ A yi2)、...、和B化的投影坐标为（祉2n+ A X12 ,yB2n+ A yi2)。W此类推，根据点A1所 对应的各离散采样点的投影坐标，逐个得到对应点A3、A4、···、和Am的各离散采样点的投影 坐标。
[0074] 由此可见，所述投影平移模块14分别求出拟合中屯、点和离散采样点的投影坐标 后，再直接进行相加，能够将大量浮点乘法转换成浮点加法，从而大大减少运算量。所述投 影平移模块14根据所得到的投影后的各所述离散采样点和各拟合中屯、点，勾勒管状结构的 投影，并执行擅染模块15。
[0075] 所述擅染模块15用于对所述管状结构的投影进行Ξ维擅染，并展示给用户。
[0076] 具体地，所述擅染模块15将所述管状结构的投影的透明度按照预设的从轮廓到轴 线逐步变化的方式，对所述管状结构的投影进行擅染，使其呈现立体效果，并将擅染后的投 影展示给用户。
[0077] 在一种优选示例中，所述擅染模块15用于根据投影后的一个拟合中屯、点相距所对 应的各离散采样点的距离分布情况，确定投影后的离散采样点的透明度系数模板；W及用 于根据各拟合中屯、点在Ξ维空间中深度分量的绝对值与透明度系数模板的预设反比关系， 对所述管状结构的投影中包括平移的和投影的各离散采样点进行Ξ维擅染。
[0078] 具体地，所述擅染模块15计算所述投影模块13得到的投影后的各离散采样点和所 对应的拟合中屯、点之间的距离，并按照采样时的分布算法为各距离构建透明度系数，W得 到透明度系数模板。同时，所述擅染模块15还将所述Ξ维采样模块12中所得到各拟合中屯、 点投影的深度分量(Z轴分量)作为对应各拟合中屯、点的离散采样点的深度分量。接着，所述 擅染模块15用各拟合中屯、点的深度分量的绝对值与透明度系数模板中表示投影后的各离 散采样点和各拟合中屯、点的透明度系数的预设反比关系，对所有平移的和投影后的离散采 样点、和拟合中屯、点进行颜色和透明度的擅染，由此得到具有Ξ维效果的管状结构投影。
[0079] 在此，若投影管状结构中的部分离散采样点相距相邻两个拟合中屯、点的距离均小 于轴半径，则说明该离散采样点位于两个球坐标系内，所述擅染模块15按照其中距离较大 者所对应的透明度系数与相应的拟合中屯、点的深度分量的绝对值之间的反比关系，对该离 散采样点进行Ξ维擅染。由此确保管状结构投影的Ξ维效果圆滑变化。
[0080] 本实施例的技术方案，利用管状结构各段轴半径一致的特点，对管状结构中的一 个拟合中屯、点构建Ξ维模型，再利用Ξ维坐标系-二维坐标系之间的投影关系将经旋转后 的管状结构进行投影，并通过各拟合中屯、点的偏移量确定投影管状结构的离散采样点，大 大降低了 Ξ维建模所产生的运算量，解决了医生实时调整图像角度时，无法及时展示图像 效果的问题，本实施例不仅能够清晰显示神经管/血管，更帮助医生及时根据神经管/血管 的展示图进行诊断。
[0081] 其中，利用采样时的分布算法来确定投影后的各离散采样点的透明度系数，W及 加入深度分量和透明度系数的对应关系，对投影管状结构进行Ξ维擅染，能够避免重复使 用分布算法，进一步减少了计算量。
[0082] 上述产品可执行本发明任意实施例所提供的方法，具备执行方法相应的功能模块 和有益效果。
[00削实施例四
[0084] 图4为本发明实施例四提供的图像的Ξ维效果显示系统1中拟合选取模块11的结 构示意图。根据实际应用需要，医生可能只需要查看一段牙神经管/血管的投影图像。因此， 与上述各实施例不同的是，所述拟合选取模块11并非确定图像中所有管状结构的离散采样 点。故上述各实施例中的拟合选取模块11包括：截取拟合子模块111、中屯、点提取子模块 112。
[0085] 所述截取拟合子模块111用于基于沿所述图像中的管状结构所获取的至少两个选 中点，截取并拟合各选中点所分布的管状结构。
[0086] 所述中屯、点提取子模块112用于将所拟合的管状结构的中屯、轴离散采样多个拟合 中屯、点。
[0087] 本实施例的技术方案，通过获取经截取的管状结构，解决了为医生提供其关屯、的 部分神经管/血管Ξ维图像，满足了医生精准诊断时的图像需求。
[0088] 上述产品可执行本发明任意实施例所提供的方法，具备执行方法相应的功能模块 和有益效果。
[0089]注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解， 本发明不限于运里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、 重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过W上实施例对本发明进行 了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于W上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还 可W包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。
【主权项】
1. 一种图像的三维效果显示方法，其特征在于，包括： 将图像中管状结构的中心轴离散采样多个拟合中心点； 构建以所述拟合中心点为坐标原点、以所述管状图形的轴半径为球半径的球坐标系， 并采集所述球坐标系中球面的离散采样点； 基于所获取的所述管状结构的三维旋转角度，将各所述离散采样点和各拟合中心点分 别进行投影坐标转换； 将投影后的各离散采样点随着投影后的各拟合中心点之间的偏移量进行平移，得到所 述管状结构的投影； 对所述管状结构的投影进行三维渲染，并展示给用户。2. 根据权利要求1所述的图像的三维效果显示方法，其特征在于，所述将图像中管状结 构的中心轴离散采样多个拟合中心点包括： 截取所述图像中包含所获取的至少两个选中点的管状结构，并采用B样条函数拟合所 述管状结构； 将所拟合的管状结构的中心轴离散采样多个拟合中心点。3. 根据权利要求1所述的图像的三维效果显示方法，其特征在于，所述基于所获取的所 述管状结构的三维旋转角度，将各所述离散采样点和各拟合中心点分别进行投影坐标转换 包括： 基于对所述管状结构的三维旋转角度构建投影转换矩阵，并根据所述投影转换矩阵确 定各所述离散采样点和各拟合中心点的投影坐标。4. 根据权利要求1或3所述的图像的三维效果显示方法，其特征在于，所述对所述管状 结构的投影进行三维渲染，并展示给用户包括： 根据投影后的一个拟合中心点相距所对应的各离散采样点的距离分布情况，确定投影 后的离散采样点的透明度系数模板;以及， 根据各拟合中心点在三维空间中深度分量的绝对值与透明度系数模板的预设反比关 系，对所述管状结构的投影中包括平移的和投影的各离散采样点进行三维渲染。5. 根据权利要求1所述的图像的三维效果显示方法，其特征在于，所述管状结构包括以 下任一种:神经管、和血管。6. -种图像的三维效果显示系统，其特征在于，包括： 拟合选取模块，用于将图像中管状结构的中心轴离散采样多个拟合中心点； 三维采样模块，用于构建以所述拟合中心点为坐标原点、以所述管状结构的轴半径为 球半径的球坐标系，并采集所述球坐标系中球面的离散采样点； 投影模块，用于基于所获取的所述管状结构的三维旋转角度，将各所述离散采样点和 各拟合中心点分别进行投影坐标转换； 投影平移模块，用于将投影后的各离散采样点随着投影后的各拟合中心点之间的偏移 量进行平移，得到所述管状结构的投影； 渲染模块，用于对所述管状结构的投影进行三维渲染，并展示给用户。7. 根据权利要求6所述的图像的三维效果显示系统，其特征在于，所述拟合选取模块包 括： 截取拟合子模块，用于截取所述图像中包含所获取的至少两个选中点的管状结构，并 采用B样条函数拟合所述管状结构； 中心点提取子模块，用于将所拟合的管状结构的中心轴离散采样多个拟合中心点。8. 根据权利要求6所述的图像的三维效果显示系统，其特征在于，所述投影模块用于基 于对所述管状结构的三维旋转角度构建投影转换矩阵，并根据所述投影转换矩阵确定各所 述离散采样点和各拟合中心点的投影坐标。9. 根据权利要求6或8所述的图像的三维效果显示系统，其特征在于，所述渲染模块用 于根据投影后的一个拟合中心点相距所对应的各离散采样点的距离分布情况，确定投影后 的离散采样点的透明度系数模板；以及，根据各拟合中心点在三维空间中深度分量的绝对 值与透明度系数模板的预设反比关系，对所述管状结构的投影中包括平移的和投影的各离 散采样点进行三维渲染。10. 根据权利要求6所述的图像的三维效果显示系统，其特征在于，所述管状结构包括 以下任一种:神经管、和血管。
【文档编号】G06F3/14GK105844686SQ201610196362
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2016年3月31日
【发明人】丁亮, 刘金池, 吕广志
【申请人】深圳市菲森科技有限公司