Z平面為例，如圖5 (b)所 示，平面與球面切割生成的圓由3部分組成，弧EA屬于Rl部分，弧BFE屬于R2部分，弧AB 屬于R3部分。Rl和R3區(qū)域的球面采樣方法是由平行于OXY的平面切割球面生成的弧線來 計(jì)算。R2區(qū)域的視點(diǎn)采樣方式可理解為由于弧CFD在R2區(qū)域內(nèi)繞OY軸旋轉(zhuǎn)生成。Rl和 R3區(qū)域的臨界面上的弧CAD對(duì)應(yīng)圖5 (a)中球面弧CAD。
[0083] 步驟S2,計(jì)算二維投影面的圖像繪制區(qū)，該圖像繪制區(qū)由二維區(qū)域Rl'、R2'和 R3'構(gòu)成，其中，RP、R2<、R3<分別為與三維區(qū)域R1、R2、R3對(duì)應(yīng)的二維區(qū)域，RP、R3< 均為管腔半徑為r的半圓，R2'為寬Jir、高度2r的矩形，R2'處于圖像繪制區(qū)的中部， Rl'、R3'處于R2'的左和右側(cè)，且可以展開繪制沿管腔前后兩個(gè)方向的腔壁圖像；二維 投影面的圖像繪制區(qū)域如圖5(c)所示，Sl點(diǎn)和S2點(diǎn)為半圓的圓心，都對(duì)應(yīng)球形坐標(biāo)圖內(nèi) 的點(diǎn)〇,圖像繪制區(qū)域中每一個(gè)點(diǎn)P都可以計(jì)算出一個(gè)相對(duì)應(yīng)三維向量。
[0084] 需要說明的是，在本實(shí)施例中基于管腔中的一個(gè)視點(diǎn)，只能展開繪制處于該視點(diǎn) 周圍的一段管腔內(nèi)，而不是整個(gè)管腔。
[0085] 步驟3,計(jì)算R3'上P點(diǎn)（X，y)所對(duì)應(yīng)的R3上點(diǎn)的三維向量（LR3, MR3, Nr3)，其中， (xc，yc)為 R3< 圓心 S2 的坐標(biāo)，（X1，Y1，Z1)、（X2，Y2，Z2)、（X3，Y3，Z3)分別為 X、Y、Z 軸單 位向量，
球面點(diǎn)坐標(biāo)；
[0091] 計(jì)算Rl'上P點(diǎn)（X，y)所對(duì)應(yīng)的Rl上點(diǎn)的三維向量（LR1，MR1，NR1)，其中，（xd，yd) 為RP圓心SI的坐標(biāo)，
[0097] (iR1，jR1，kR1)為Rl'上P點(diǎn)（X，y)所對(duì)應(yīng)的球面點(diǎn)坐標(biāo)；
[0098] 計(jì)算R2'上P點(diǎn)（X，y)所對(duì)應(yīng)的R2上點(diǎn)的三維向量（LR2, MR2, Nr2)，其中，
[0102] iR2= -cos (beta)氺sin (alpha)，j R2= -sin (beta)，kR2= -cos (beta)氺cos (alpha)，
[0103] alpha = (x_xd) * π / (xc-xd)，beta = - (χ-yd) * π / (4*r)，（iR2, jR2, kR2)為 R2 ' 上 P點(diǎn)（x, y)所對(duì)應(yīng)的球面點(diǎn)坐標(biāo)。
[0104] 需要說明的是，在實(shí)現(xiàn)二維展開圖時(shí)，可以根據(jù)給定三維圖像的寬高，首先，計(jì)算 出合理的管腔半徑r和S1，S2點(diǎn)坐標(biāo)。然后確定出Rl'，R2'，R3'區(qū)域內(nèi)的點(diǎn)坐標(biāo)，對(duì)于 區(qū)域外的點(diǎn)不進(jìn)行計(jì)算。
[0105] 在步驟104中，根據(jù)二維投影面上點(diǎn)與管腔內(nèi)壁上點(diǎn)的對(duì)應(yīng)關(guān)系，對(duì)二維投影面 進(jìn)行圖像繪制得到三維管腔圖像的二維展開圖像。
[0106] 針對(duì)一個(gè)視點(diǎn)進(jìn)行管腔圖像展開繪制，需要根據(jù)該視點(diǎn)、二維投影面上點(diǎn)與管腔 內(nèi)壁上點(diǎn)的對(duì)應(yīng)關(guān)系及光線投射技術(shù)，獲取二維投影面上圖像繪制區(qū)域中各點(diǎn)的目標(biāo)色 彩，其中，目標(biāo)色彩為：與圖像繪制區(qū)域內(nèi)點(diǎn)相對(duì)應(yīng)的三維投影向量的向量方向所指向的管 腔內(nèi)壁位置的像素點(diǎn)的色彩，之后，采用三維容積重建、最大密度投影或三維表面重建等圖 像繪制技術(shù)，對(duì)二維投影面進(jìn)行圖像繪制，以最終獲得三維管腔圖像的二維展開圖像。如圖 5(d)所示是正常的結(jié)腸展開圖，圖5(e)所示是帶息肉的結(jié)腸展開圖，展開后的二維圖像可 以較為清晰地顯示息肉。此外，本實(shí)施例中展開圖像組織結(jié)構(gòu)連貫，視角廣，360度展開，形 變小，且當(dāng)前位置可任意角度旋轉(zhuǎn)，適合管腔內(nèi)觀察，不只結(jié)腸，對(duì)于血管，氣管，食道都適 用。
[0107] 由上述實(shí)施例可見，該實(shí)施例可以將三維管腔圖像展開成二維平面圖像進(jìn)行繪 制，展開繪制的二維管腔圖像可以包括虛擬漫游位置的360度的信息，更直觀地顯示當(dāng)前 位置沿管腔前后兩個(gè)方向的內(nèi)腔信息，圖像信息連續(xù)，形變小，方便醫(yī)生觀察和診斷。
[0108] 與前述管腔圖像展開繪制方法的實(shí)施例相對(duì)應(yīng)，本申請(qǐng)還提供了管腔圖像展開繪 制裝置的實(shí)施例。
[0109] 本申請(qǐng)?zhí)峁┑墓芮粓D像展開繪制裝置的實(shí)施例可以應(yīng)用在中間設(shè)備或控制器上。 裝置實(shí)施例可以通過軟件實(shí)現(xiàn)，也可以通過硬件或者軟硬件結(jié)合的方式實(shí)現(xiàn)。以軟件實(shí)現(xiàn) 為例，作為一個(gè)邏輯意義上的裝置，是通過其所在設(shè)備的處理器將非易失性存儲(chǔ)器中對(duì)應(yīng) 的計(jì)算機(jī)程序指令讀取到內(nèi)存中運(yùn)行形成的。從硬件層面而言，如圖6所示，為本申請(qǐng)?zhí)峁?的管腔圖像展開繪制裝置所在設(shè)備的一種硬件結(jié)構(gòu)圖，除了圖6所示的處理器、內(nèi)存、網(wǎng)絡(luò) 接口、以及非易失性存儲(chǔ)器之外，實(shí)施例中裝置所在的設(shè)備通常還可以包括其他硬件，對(duì)此 不再贅述。
[0110] 如圖7所示，圖7是本申請(qǐng)一示例性實(shí)施例示出的一種管腔圖像展開繪制裝置框 圖，所述裝置可以包括：
[0111] 視點(diǎn)采集單元710,用于從三維管腔圖像中提取管腔的中心線，對(duì)所述中心線進(jìn)行 米樣獲得視點(diǎn)；
[0112] 球形投影面建立單元720，用于針對(duì)管腔內(nèi)的每一個(gè)視點(diǎn)，建立球形投影面，其中， 球形投影面上點(diǎn)對(duì)應(yīng)管腔內(nèi)壁上點(diǎn)，球形投影面的半徑小于等于對(duì)應(yīng)管腔的內(nèi)壁半徑；
[0113] 對(duì)應(yīng)關(guān)系確定單元730,用于根據(jù)預(yù)設(shè)的球形投影面上點(diǎn)與二維投影面上點(diǎn)的對(duì) 應(yīng)關(guān)系，確定二維投影面上點(diǎn)與管腔內(nèi)壁上點(diǎn)的對(duì)應(yīng)關(guān)系；
[0114] 展開圖繪制單元740,用于根據(jù)二維投影面上點(diǎn)與管腔內(nèi)壁上點(diǎn)的對(duì)應(yīng)關(guān)系，對(duì)二 維投影面進(jìn)行圖像繪制得到三維管腔圖像的二維展開圖像。
[0115] 由上述實(shí)施例可見，該實(shí)施例可以將三維管腔圖像展開成二維平面圖像進(jìn)行繪 制，展開繪制的二維管腔圖像可以包括虛擬漫游位置的360度的信息，更直觀地顯示當(dāng)前 位置沿管腔前后兩個(gè)方向的內(nèi)腔信息，圖像信息連續(xù)，形變小，方便醫(yī)生觀察和診斷。
[0116] 如圖8所示，圖8是本申請(qǐng)一示例性實(shí)施例示出的另一種管腔圖像展開繪制裝置 框圖，該實(shí)施例在前述圖7所示實(shí)施例的基礎(chǔ)上，所述球形投影面建立單元720,可以包括：
[0117] 局部坐標(biāo)系建立子單元721，用于計(jì)算視點(diǎn)的視線方向，并建立該視點(diǎn)的局部坐標(biāo) 系，其中，所述局部坐標(biāo)系的Z軸方向?yàn)樵撘朁c(diǎn)的視線方向；
[0118] 球形投影面建立子單元722,用于在局部坐標(biāo)系下建立以視點(diǎn)為球心，R為半徑的 球形投影面，其中，R為預(yù)設(shè)的半徑值，且小于等于所述管腔內(nèi)壁的半徑。
[0119] 如圖9所示，圖9是本申請(qǐng)一示例性實(shí)施例示出的另一種管腔圖像展開繪制裝置 框圖，該實(shí)施例在前述圖8所示實(shí)施例的基礎(chǔ)上，所述局部坐標(biāo)系建立子單元721，可以包 括：
[0120] 視線方向計(jì)算模塊7211，用于根據(jù)中心線上當(dāng)前視點(diǎn)的前后采樣點(diǎn)位置計(jì)算當(dāng)前 視點(diǎn)的視線方向；
[0121] 坐標(biāo)軸方向計(jì)算模塊7212,用于根據(jù)前一采樣點(diǎn)與當(dāng)前視點(diǎn)的連線及前一采樣點(diǎn) 的局部坐標(biāo)系，計(jì)算當(dāng)前視點(diǎn)的局部坐標(biāo)系的X、Y軸方向。
[0122] 在本申請(qǐng)的另一個(gè)實(shí)施例中，所述球形投影面上點(diǎn)與二維投影面上點(diǎn)的對(duì)應(yīng)關(guān) 系，可以包括：
[0123] 球形投影面上點(diǎn)的三維向量與二維投影面上點(diǎn)的二維坐標(biāo)的對(duì)應(yīng)關(guān)系，其中，球 形投影面上點(diǎn)的三維向量為球形投影面上點(diǎn)與球心所構(gòu)成的向量；
[0124] 所述球形投影面上點(diǎn)對(duì)應(yīng)管腔內(nèi)壁上點(diǎn)，可以包括：
[0125] 球形投影面上點(diǎn)的三維向量對(duì)應(yīng)該向量的方向所指向的管腔內(nèi)壁位置處的點(diǎn)。
[0126] 在本申請(qǐng)的另一個(gè)實(shí)施例中，所述裝置還可以包括：