一种医学三维图像处理方法及装置的制造方法_2

文档序号:9396469阅读:来源:国知局
素值的像素差值小于预定像素差值的像素点。
[0040]步骤130、根据查找到的像素点确定目标组织对应的闭合曲面。
[0041]步骤140、对上述三维图像中的上述闭合曲面内的图像进行目标操作。
[0042]本发明实施例提供的方法,是基于手势识别对医学三维图像进行操作。使用者不需要手持鼠标等设备。而为实现手势识别需要穿戴的信号发送设备,以目前的技术水平,可以实现超小型化,例如是贴在使用者手部的芯片,信号发送设备可以穿戴在手套里。现有的手势识别技术,使用者甚至可以不需要佩戴任何信号发送设备。可见,基于手势识别对医学三维图像进行操作能够尽量避免在手术过程中对手术进度的影响。进而,就可以由主刀医生亲自对医学三维图像进行操作,避免沟通问题、理解问题等等造成误操作,保证对医学三维图像的操作精度。
[0043]进一步的,本发明实施例提供的方法,将对手势变化进行手势识别得到的手势坐标转换为三维图像坐标。该步骤即进行手势识别,并将手势轨迹反映到三维图像坐标系中。定位的目标组织通常是某部分器官组织(例如病变组织),这部分组织在医学三维图像中对应区域的像素值相差不大,为了降低使用者手部自然抖动等等手势误操作造成的定位误差,基于坐标转换得到的三维图像坐标,在医学三维图像中查找与目标组织的像素值的像素差值小于预定像素差值的像素点,并根据查找到的像素点确定目标组织对应的闭合曲面,也就是对定位区域进行修订,降低甚至消除定位误差,提高定位的准确性,从而更进一步地提高了对医学三维图像的操作精度,可以提高手术效果。
[0044]本发明实施例中,如果对目标组织定位的手势变化未完成,则继续检测。
[0045]本发明实施例中,检测对目标组织定位的手势变化是否完成的实现方式有多种。例如,可以通过语音判断,当使用者完成对目标组织定位的手势变化后,使用者本人或其他人员发声指示定位完成,通过声音识别检测手势变化完成。又例如,可以通过接收到的指令检测,当使用者完成对目标组织定位的手势变化后,使用者本人或其他人员通过遥控设备发出定位完成指令,根据接收到的定位完成指令检测手势变化完成。以下介绍一种优选的实现方式:
[0046]将通过手势识别实时获取的当前帧(即当前手势帧)的第二手势坐标与之前预定帧数的第二手势坐标进行比较。如果通过手势识别实时获取的当前帧的第二手势坐标与之前预定帧数的第二手势坐标的变化小于第一坐标变化阈值,表示检测到对目标组织定位的手势变化完成;否则,表示对目标组织定位的手势变化还未完成,需要继续检测。
[0047]其中,第二手势坐标用于判断手势变化是否完成,其可以是手指之间的坐标距离和/或掌心坐标。可选的,第二手势坐标还可以包括手指坐标。
[0048]其中,参与比较的预定帧数以及第一坐标变化阈值均可以根据实际需要、使用者习惯等等设定。
[0049]本发明实施例中,可以将实时获取的当前帧的第二手势坐标,与之前预定帧数的第二手势坐标均值进行比较,如果当前帧的第二手势坐标与前述第二手势坐标均值的变化小于第一坐标变化阈值,则表示定位完成。也可以将实时获取的当前帧的第二手势坐标,分别与之前预定帧数的第二手势坐标进行比较,如果当前帧的第二手势坐标与之前预定帧数的每帧的第二手势坐标的变化均小于第一坐标变化阈值,则表示定位完成;其中,之前预定帧数中的每帧对应相同的第一坐标变化阈值,或对应不相同的第一坐标变化阈值,本发明对此不作限定。
[0050]发明人在实现本发明的过程中发现,使用者在完成对目标操作定位的的手势变化时,通常会有短暂的停顿。上述优选的实现方式就是利用这一特征判断本次手势定位是否完成。另一方面,即使是手势停顿,也不可避免的存在自然抖动。因此,上述优选的实现方式中,并非将比较结果无变化作为判断依据,而是设定一定的阈值,只要变化小于该阈值则认为手势停顿,定位完成。
[0051]本发明实施例提供的方法是基于手势识别实现的。而为了进行手势识别,就需要实时获取手势帧。因此,上述优选的实现方式,不需要利用额外的设备,仅需要通过对实时获取的手势帧中的第二手势坐标进行比较,来判断本次手势变化是否完成。当实时获取的当前帧的第二手势坐标与之前预定帧数的第二手势坐标的变化小于第一坐标变化阈值时,表明本次手势变化完成,可以执行上述步骤110。
[0052]基于上述任意方法实施例,在某些应用场景下,例如整个手术过程中,对医学三维图像的操作就是对病变组织的切割,可能不需要任何确认,即可对闭合曲面内的图像进行目标操作。而在某些场景下,例如整个手术过程中,对医学三维图像的目标操作可能是分害J,也可能是分割后的恢复,还可能是旋转等等,那么需要得到确认后再对闭合曲面内的图像进行目标操作。对于后一种情况,上述步骤140是在满足目标操作条件时执行的。相应的,判断是否满足目标操作条件,满足目标操作条件时,对上述三维图像中的闭合曲面内的图像进行目标操作。
[0053]本发明实施例中,目标操作有多种。例如,目标操作是切割操作、切割后的还原操
H等等。
[0054]如果目标操作是切割操作,那么,上述的目标操作条件是针对实时获取的当前帧的手势坐标与之前预定帧数的手势坐标的变化提出的,例如目标操作条件是:实时获取的当前帧的第二手势坐标与之前预定帧数的第二手势坐标的变化大于第二坐标变化阈值。相应的,判断是否满足目标操作条件的实现方式为:将通过手势识别实时获取的当前帧的第二手势坐标与之前预定帧数的第二手势坐标进行比较。如果通过手势识别实时获取的当前帧的第二手势坐标与之前预定帧数的第二手势坐标的变化大于第二坐标变化阈值,表示满足目标操作条件;否则,不满足目标操作条件。
[0055]如果目标操作是切割后的还原操作,那么,上述的目标操作条件可以是针对实时获取的当前帧的第二手势坐标与之前预定帧数的第二手势坐标的变化提出的。例如,目标操作条件是:实时获取的当前帧的第二手势坐标与之前预定帧数的第二手势坐标的变化大于第二坐标变化阈值,这种情况下,切割操作对应的第二坐标变化阈值与还原操作对应的第二坐标变化阈值不同,具体可根据实际需要、使用者习惯等等确定。上述的目标操作条件也可以是:针对同一目标组织的前一个操作是切割操作,且实时获取的当前帧的第二手势坐标与之前预定帧数的第二手势坐标的变化大于第二坐标变化阈值,这种情况下,切割操作对应的第二坐标变化阈值与还原操作对应的第二坐标变化阈值可以相同,也可以不同,具体可根据实际需要、使用者习惯等等确定。
[0056]基于上述任意方法实施例,如果目标操作是切割操作,那么,步骤140的实现方式可以是:将上述三维图像中的上述闭合曲线内的各像素点的像素值设置为该三维图像的背景像素值。如果目标操作是切割后的还原操作,那么,步骤140的实现方式可以是:将上述三维图像中的上述闭合曲线内的各像素点的像素值还原为切割操作前的像素值。
[0057]基于上述任意方法实施例,上述步骤120的实现方式有多种。下面例举其中几种。
[0058]步骤120的实现方式一:
[0059]基于全部上述三维图像坐标,在医学三维图像中确定初始闭合曲面;基于该初始闭合曲面上的像素点,查找与上述目标组织的像素值的像素差值在预定像素差值范围内的像素点。
[0060]其中,一种情况下,上述三维图像坐标围成闭合曲面,则将该闭合曲面确定为初始闭合曲面。另一种情况下,基于上述三维图像坐标,结合手势的运动方向,确定初始闭合曲面。
[0061]其中,目标组织的像素值可以是预先设置的。医学三维图像通常会采用渲染机制,即通过渲染使得目标组织(例如病变组织)与其他部分的像素值区分开来,这一过程中会设置目标组织的像素值。
[0062]其中,查找方式有多种。例如,基于初始闭合曲面上的每个像素点,分别确定查询空间,在确定的查询空间中进行查找。进一步的,还可以基于查找到的像素点继续确
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