用于显示图像流的系统和方法_4

文档序号:8909203阅读:来源:国知局
22,其表示或为图3C中的图像部分214和图像部分215之 间的边界。
[0074] 现在参考图5,其描绘了根据本发明的实施例的典型四重图像显示。例如由于对 人类视野的更好利用,合并图像500的圆形轮廓可改进查看图像流的过程。所得到的合并 图像例如与原始图像轮廓,比如圆形或矩形比较,可W更便于查看。合并图像500包括四个 图像部分541、542、543和544,其分别对应于来自捕获图像流的四个原始图像。图像部分 541-544通过轴550和轴551表示,其将合并图像500分成四个子部分,对应于用于生成每 个部分的原始图像。原始图像的成形与图像部分541、542、543和544的预定形状不同。图 像在合并图像500上的位置可由一模板限定,该模板确定映射图像在哪出现,其何时被应 用至模板。
[00巧]在该实例中,例如使用共形映射技术,原始图像被映射至图像部分541-544。重要 的是注意到图像部分541-544不包括内部部分或区域501-504,其目的为在共形映射过程 后保持为空白。原因是如果使用相同的共形映射技术W便同样将原始图像映射至该些部 分,映射过程可在角区域(由内部部分501-504表示)处生成大的放大率,并且可在原始图 像中捕获的目标之间产生成比例的失真视图。
[0076] 内部部分501-504可通过例如如关于图3A所描述的填充技术生成或填充。邻近 映射图像部分之间(例如在映射图像部分541和542或541和544之间)的边界可被平滑 化(例如如图5所示),由线条分离,或者可保持为不具有明显分隔的接触图像。
[0077] -旦内部部分501-504被生成或填充,使用一个或多个若干方法可生成映射图像 部分541-544之间的边界。在一个实施例中,边界可被平滑化或融合,并且四个映射图像部 分541-544可归并成具有不明显边界的单个合并图像,例如如连接区域520-523中所示。 在另一个实施例中,边界可保持明显,例如如图3B所示,具有分隔线,W突出映射图像部分 541-544之间的分离。在又一个实施例中,不需添加分隔线,且四个映射部分可简单地相互 邻近放置,例如类似于边缘222,其表示图3C中映射图像部分214和映射图像部分215之间 的边界。可使用其他方法。
[0078] 现在参考图6,其为描绘用于显示根据本发明的实施例的合并图像的方法的流程 图。在操作600中,可接收多个原始图像(例如从内存,或从体内成像胶囊中)用于同时显 示,例如,W相同时间或基本上同时,在相同屏幕或展示器上显示。可选择多个原始图像,用 于同时显示为合并图像,选择来自在体内,例如通过可吞咽成像胶囊捕获的图像流。在一个 实施例中,多个图像可W是时间排序的连续图像,随着其穿过胃肠道时由成像胶囊捕获。例 如从存储单元(例如存储器19)或图像数据库(例如图像数据库21)中可接收原始图像。 在用于同时显示的多个图像中的图像数量可W被预定或自动确定(例如通过处理器14或 显示发生器24),或可W作为输入从用户(其可选择,例如双重、S重或四重合并图像显示) 接收。
[0079] 在将同时显示在合并图像中的图像数量被确定之后,可W在操作610中选择或创 建用于显示的模板,例如自动通过处理器(比如处理器14或显示发生器24),或基于来自用 户的输入。所选模板可选自存储在存储单元(例如存储器19)中的一组预定模板,所述存 储单元被可操作地连接至处理器。在一个实施例中,若干预定结构可用,例如对于每个作为 合并图像同时显示在屏幕上的图像数量,可预定一个或多个模板。在其它实施例中,模板可 被快速设计,例如根据用户输入,比如希望的原始图像的数量,从而合并和期望的合并图像 的轮廓。
[0080] 多个原始图像可被映射或应用至所选的模板,或映射或应用至模板中的区域,在 操作620中,W产生合并图像。所产生的合并图像将多个原始图像结合到具有预定轮廓的 单个图像中。每个原始图像可被映射到或应用到所选模板的一部分或区域。例如根据图像 性质,例如按时间顺序的捕获时间,图像可被映射至合并图像部分在一个实施例中,来自具 有最早捕获时间或捕获时间戳的多个原始图像的图像,可W在双重视野(例如至图3A的 双重合并图像中的映射图像部分210)中被映射或应用至模板左侧。例如基于在图像(例 如具有最高病理分数的图像或来自用于同时显示的多个图像,最有可能包括病理现象的图 像)中捕获的病理可能性,可选择其它映射配置。
[0081] 在一些实施例中,将原始图像映射到所选模板的预定区域可通过保角映射技术实 施。由于保角映射在原始图像中保持曲线的局域角,变换图像结果保持在原始图像中捕获 的目标的形状(例如,在体内组织中)。保角映射保持在原始图像中目标的角度和形状,但 不必要保持其尺寸。映射原始图像可W根据各种失真最小化映射技术实施,例如"尽可能刚 性"变形技术、"尽可能相同"失真技术,或本领域已知的其他变形或失真技术。
[0082] 在一些实施例中,所选模板可包括合并图像的预定区域,在映射原始图像之后其 保持是空的。由于映射算法的内在性能,该些区域不被映射,其可引起在合并图像的特定区 域中放大的角。因此,可使用填充算法,W便W对观察专家有用的方式(操作630)填充该 些区域。被填充区域可W生成,使得当呈献给用户时,可保持图像流的自然流动。可W使用 不同方法填充合并图像的预定空区;一个该样的方法被呈现在图7A和7B中。
[0083] 在使用填充算法填充预定区域之后,显示发生器24可生成图像部分之间的边界 (操作640)。边界可选自不同的边界类型。所选的边界类型可W预定,例如设置在处理器 (例如处理器14,或显示发生器24)或存储单元(例如存储器19)中,或可由用户根据个人 偏好经由用户接口进行人工选择。一种边界类型可包括分隔线,其可被加到合并图像上,W 突出每个图像部分并限定每个原始图像所映射的区域。另一个选择可包括保持不具有明确 边界,例如没有额外分隔线的合并图像。
[0084] 在另一个实施例中,合并图像的图像部分之间的边界可被混合,融合或平滑化,W 便创建从一个图像部分至另一个的不明显过渡。例如,平滑化操作可包括图像混合或交叉 化图像合并技术。一个典型方法被描述在P'erez等人所著的"化isson图像编辑"中,其 公开了无缝图像混合算法,其使用离散化isson方程确定最终图像。
[0085] 在确定边界后,典型地作为体内胃肠道成像步骤的图像流的一部分,最终合并图 像可被显示至用户(操作650)。图像可被显示在例如外部监视器或屏幕上(例如监视器 18),其可被可操作地连接至工作站或计算机,其包括例如数据处理器14、显示发生器24和 存储器19。
[0086] 现在参考图7A,其为描绘在根据本发明实施例的用于合并图像中生成或填充预定 空部或区域的方法的流程图。在操作700中,处理单元(例如显示发生器24)可接收具有 原始图像没有被映射的至少一个预定空部的合并图像。例如,在完成图6的操作620之后 可接收合并图像。
[0087] 预定空部的轮廓或边界可被获得或确定,例如存储在存储单元19中,具有相同轮 廓、形状或边界的图像部分或补了可从合并图像的附近映射图像区域复制(操作702)。例 如在图5中,使用选自映射图像部分544的图像补了 505,填充预定空部501。所注意的是, 图像补了 505和部分501具有相同尺寸并具有相同轮廓,因此,将图像补了 505复制到部分 501中不需要对复制补了的额外处理。图像补了可选自对应映射图像部分中的固定位置,因 此对于每个合并图像,图像补了(其被复制到空部中)的位置或坐标事先已知。例如,合并 图像模板的预定空部的尺寸和轮廓被典型地预先确定(例如,该信息可与合并图像模板一 起存储)。相应地,选自映射图像部分的图像补了的位置、尺寸和轮廓也被预先确定。在补 了 505被复制到预定空部501中后,预定空部501成为"生成部分"(或生成区域或填充部 分)501。
[0088] 在如图5所示的示例中,图像补了505可选自映射图像部分,使得,例如图像补了 505的右下角P邻近(或接触)图像部分544和预定空部501之间的边界,且图像补了505 的转角相对于预定空部501为零。在其它实施例中,可选择图像补了相对于预定空部的不 同转角,并可从对应的图像部分中选择图像补了的不同坐标位置。当图像补了选自每个合 并图像中的相同区域(例如相同位置、尺寸和形状)时,产生的生成部分总是从映射图像部 分中的相同坐标获得,并在合并图像流中产生的视频图像流变得平滑和流畅。
[0089] 在一些实施例中,所选的补了或区域不必与预定空部相同(例如在尺寸和/或形 状上)。典型地,所选补了可在形状和尺寸上类似,然而不必相同。例如,可选择比预定空 部更大的补了,并调整尺寸(和/或再次成形)W适应预定空部。类似地,所选补了可小于 预定空部,并可被调整尺寸(和/或再次成形)W适应区域。所注意的是,如果所选补了太 大,则由于所选补了中捕获的目标运动的增大(连续图像之间),与映射图像部分中捕获的 目标运动或流动相比,调整尺寸可引起连续合并图像之间的视频流的显著速度差异。
[0090] 在操作704中,通过放置或安插复制的补了或部分到合并图像中的填充或生成部 分中而产生的边缘或边界可被平滑、融合或混合,例如如图7B所述。当补了被复制到生成、 合成或填充部分时,可W各种方法实施对所创建边缘的平滑化。例如,一种方法在由Zeev Farbman、GilHoffer、YaronLipman、DanielCohen-Or和DaniLischinski戶/f著,发表在 "即时图像克隆的坐标",ACM制图学报28 (3) (Proc.ACMSIGGRAPH2009),2009年8月的文 章"即时图像克隆的坐标"中被发现。文章介绍了基于坐标的方法,其中在复制区域的每个 内部像素处的插值的给定是通过沿边界的值的加权组合。方法是基于平均值坐标(MVC)。 该些坐标可W计算很昂贵,由于在边界内的每个像素值取决于所有边界像素。
[0091] 现在参考图7B,其为描绘用于对根据本发明的实施例的合并图像中填充、合成或 生成部分的边缘平滑化的方法的流程图。一个补偿值可生成并分配给合成或生成部分中的 每个像素,为的是产生映射图像部分和生成或合成部分之间的平滑边缘。像素补偿值可存 储在存储单元19中。例如,可使用下面的一组操作(可使用其它操作)。
[0092] 在第一个阶段,在操作750中,可计算与边界像素相邻的生成部分的像素的补偿 值。边界像素可W是包括合成或生成部分和对应图像部分之间的边界的像素中的像素。在 一个实施例中,边界像素可W是合成或生成部分的像素,其为对应的映射图像部分的邻近 像素。在另一个实施例中,边界像素可W是映射图像部分的像素,其为对应的合成或生成部 分(但是不包含在合成部分内)的邻近像素。
[0093] 在下面的实施例中,边界像素被定义为邻近生成或合成部分的映射图像部分的像 素。邻近边界像素设置的生成部分中的像素Pa的补偿值,可通过寻找至少一个相邻边界像 素的色值(其可包括多个颜色元素,比如红色、绿色、和藍色值,或单个元素,即强度值)和 像素Pa的色值(例如R、G、B色值或强度值)之间的差来计算。相邻像素可选自映射图像 部分的区域,靠近生成部分501 (例如包含在对应图像部分544内的区域,其与边界509邻 近,其表示映射图像部分544和生成部分501之间的边界)。
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