一种三维体数据显示方法及相关装置
文献发布时间:2024-04-18 19:58:30
技术领域
本申请涉及三维数据成像领域,特别涉及一种三维体数据显示方法、三维体数据显示装置、终端设备以及计算机可读存储介质。
背景技术
在超声三维成像过程中,主要是首先采集一系列二维图像,然后基于这些二维图像进行三维重构可以得到对应的三维数据。然后,通过体绘制或面绘制的方式进行三维渲染显示。
相关技术中,由于硬件限制或数据采集的限制,存在对同一物体或多个物体获取多个体数据的情况,使得最后在渲染显示的过程中无法将多个体数据进行统一渲染。例如,超声探头存在扫查范围的局限性,在使用过程中同一时刻的扫查范围较小。因此,在扫查的多个组织距离较远或是扫查的组织较大时,无法在同一时刻的扫查过程中全部扫查,需要多次扫查获取不同的体数据。但是,由于多次扫查的体数据之间存在差异没有办法进行统一渲染并统一显示,需要用户在不同的体数据之间来回切换查看,降低了三维数据显示的效果,也降低了用户的使用体验。
因此,如何提高显示多个三维体数据的效果是本领域技术人员关注的重点问题。
发明内容
本申请的目的是提供一种三维体数据显示方法、三维体数据显示装置、终端设备以及计算机可读存储介质,以实现将多个原始体数据合并渲染显示,提高显示效果,保持使用体验。
为解决上述技术问题,本申请提供一种三维体数据显示方法,包括:
根据多个原始体数据对应的裁剪区域对所述原始体数据进行预处理,得到多个目标体数据;
在同一空间中接收针对所述目标体数据的调节指令,并基于所述调节指令确定所述目标体数据对应的变化矩阵;
当接收到合并指令时,基于所述变化矩阵将对应的目标体数据进行合并,得到合并体数据;
将所述合并体数据进行渲染显示。
可选的,所述当接收到合并指令时,基于所述变化矩阵将对应的目标体数据进行合并,得到合并体数据,包括:
当接收到针对至少两个目标体数据的合并指令时,基于所述至少两个目标体数据的变化矩阵对所述至少两个目标体数据进行合并,得到第一合并体数据;
当接收到针对所述第一合并体数据和第三目标体数据的合并指令时,基于所述第三目标体数据的变化矩阵对所述第一合并体数据和第三目标体数据进行合并,得到对应的第二合并体数据;其中,所述第三目标体数据不同于所述至少两个目标体数据;
相应的,所述将所述合并体数据进行渲染显示,包括:
当所述第三目标体数据为最后一个未合并的目标体数据时,将所述第二合并体数据进行渲染显示。
可选的,得到第一合并体数据之后,还包括:
确定所述第一合并体数据对应的合并图像的显示区域;
当所述合并图像的显示区域与显示屏的显示区域不匹配时,调整所述合并图像的显示尺寸,并基于显示尺寸的调整对所述第一合并体数据进行调整,得到调整后的第一合并体数据;
相应的,所述基于所述第三目标体数据的变化矩阵对所述第一合并体数据和第三目标体数据进行合并,得到对应的第二合并体数据,包括:
基于所述第三目标体数据的变化矩阵对所述第三目标体数据和所述调整后的第一合并体数据进行合并,得到对应的第二合并体数据。
可选的,所述调节指令包括旋转调节指令、平移调节指令、缩放调节指令以及角度调节指令中的一种或多种;
相应的,所述在同一空间中接收针对所述目标体数据的调节指令,并基于所述调节指令确定所述目标体数据对应的变化矩阵,包括:
在同一空间中接收针对所述目标体数据对应的目标图像的调节指令,并基于所述调节指令对所述目标图像进行旋转、平移、缩放和/或角度调节;
基于调节前后所述目标图像在所述同一空间中的位置变化确定所述目标体数据对应的变化矩阵。
可选的,所述在同一空间中接收针对所述目标体数据的调节指令,并基于所述调节指令确定所述目标体数据对应的变化矩阵,包括:
当第一目标体数据被激活时,将所述第一目标体数据对应的图像添加至调节空间内的第一区域中;
当第二目标体数据被激活时,将所述第二目标体数据对应的图像添加至所述调节空间内与所述第一区域不完全重合的区域中;
接收针对所述第一目标体数据和/或所述第二目标体数据对应图像的调节指令,并基于所述调节指令确定对应的变化矩阵。
可选的,所述在同一空间中接收针对所述目标体数据的调节指令,包括:
当接收到批量处理触发指令时,进入批量处理阶段;
基于接收到的批量调节指令对每个所述目标体数据进行调节,得到调整后的目标体数据;其中,批量调节指令包括旋转调节指令、平移调节指令、缩放调节指令以及角度调节指令中的一种或多种;
当某一所述调整后的目标体数据被激活时,将对应的调整后的已激活目标体数据添加在所述调节空间中,并接收针对所述调整后的已激活目标体数据的调节指令。
可选的,所述根据多个原始体数据对应的裁剪区域对所述原始体数据进行预处理,得到多个目标体数据,包括:
通过一个或多个超声探头获取被检测对象多个成像区域对应的多个原始体数据;
将每个所述原始体数据对应的图像显示在不同的待选窗口中并将每个所述原始体数据默认设置为待激活状态;
当某一所述待选窗口被选中时,激活所述待选窗口对应的原始体数据,并将被激活的原始体数据对应的原始图像显示在调节窗口中;所述调节窗口与各个所述待选窗口位于显示屏的不同显示区域中;
基于针对所述原始图像的区域选择指令确定对应的裁剪区域,并基于所述裁剪区域对被激活的原始体数据进行裁剪,得到与所述被激活的原始体数据对应的目标体数据。
可选的,所述基于针对所述原始图像的区域选择指令确定对应的裁剪区域,包括:
当所述区域选择指令为鼠标描迹操作对应的指令时,基于所述鼠标描迹操作确定对应的多个鼠标描迹点,将所述多个鼠标描迹点围合成的区域确定为裁剪区域;
当所述区域选择指令为矩形盒操作对应的指令时,将所述矩形盒操作对应的矩形盒区域确定为裁剪区域;
当所述区域选择指令为橡皮擦操作对应的指令时,将所述橡皮擦操作所覆盖的区域确定为裁剪区域。
可选的,所述基于针对所述原始图像的区域选择指令确定对应的裁剪区域,并基于所述裁剪区域对被激活的原始体数据进行裁剪,包括:
当所述被激活的原始体数据中的目标对象存在被干扰对象遮挡的情况时,获取所述目标对象的屏幕点与视角点之间的第一光线,并获取所述干扰对象的屏幕点与视角点之间的第二光线;
基于接收的旋转调节指令对所述被激活的原始体数据进行旋转处理,以使得所述第一光线和所述第二光线不重叠;
确定构成所述裁剪区域的屏幕点;
确定每个所述裁剪区域的屏幕点与所述视角点之间的光线,将所述被激活的原始体数据中所述光线穿过的所有体数据点删除,得到对应的目标体数据。
本申请还提供一种三维体数据显示装置,包括:
原始体数据处理模块,用于根据每个显示在屏幕中的原始体数据对应的裁剪区域对对应的原始体数据进行预处理,得到多个体数据;
体数据调节模块,用于在同一空间中接收每个所述体数据的调节指令,并基于所述调节指令确定对应的变化矩阵;
体数据合并模块,用于当接收到合并指令时,基于每个所述体数据当前的变化矩阵将所述多个体数据进行合并,得到合并体数据;
合并后显示模块,用于将所述合并体数据进行渲染显示。
本申请还提供一种电子设备,包括:
存储器,用于存储计算机程序;
处理器,用于执行所述计算机程序时实现如上所述的三维体数据显示方法的步骤。
本申请还提供一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现如上所述的三维体数据显示方法的步骤。
本申请所提供的一种三维体数据显示方法,包括:根据多个原始体数据对应的裁剪区域对所述原始体数据进行预处理,得到多个目标体数据;在同一空间中接收针对所述目标体数据的调节指令,并基于所述调节指令确定所述目标体数据对应的变化矩阵;当接收到合并指令时,基于所述变化矩阵将对应的目标体数据进行合并,得到合并体数据;将所述合并体数据进行渲染显示。
通过先对多个原始体数据进行预处理得到多个体数据,然后基于获取到的调节指令确定对应的变化矩阵,最后基于每个体数据对应的变化矩阵将多个体数据进行合并,得到合并体数据,最后将合并体数据进行渲染显示,实现了将多个原始体数据进行调整后进行统一渲染显示,使得可以统计查看全部的体数据,而不是分散查看每个原始体数据,提高了查看体数据的体验和查看的效率。
本申请还提供一种三维体数据显示装置、终端设备以及计算机可读存储介质,具有以上有益效果,在此不做赘述。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例所提供的一种三维体数据显示方法的流程图;
图2为本申请实施例所提供的另一种三维体数据显示方法的流程图;
图3为本申请实施例所提供的另一种三维体数据显示方法的三维处理流程示意图;
图4为本申请实施例所提供的另一种三维体数据显示方法的第一原始体数据裁剪示意图;
图5为本申请实施例所提供的另一种三维体数据显示方法的第二原始体数据裁剪示意图;
图6为本申请实施例所提供的另一种三维体数据显示方法的第一体数据添加示意图;
图7为本申请实施例所提供的另一种三维体数据显示方法的第二体数据添加示意图;
图8为本申请实施例所提供的另一种三维体数据显示方法的第二体数据调整示意图;
图9为本申请实施例所提供的另一种三维体数据显示方法的第三体数据添加示意图;
图10为本申请实施例所提供的另一种三维体数据显示方法的第三体数据调整示意图;
图11为本申请实施例所提供的一种三维体数据显示方法的第一摄像机示意图;
图12为本申请实施例所提供的一种三维体数据显示方法的第二摄像机示意图;
图13为本申请实施例所提供的一种三维体数据显示装置的结构示意图;
图14为本申请实施例所提供的一种终端设备的结构示意图。
具体实施方式
本申请的核心是提供一种三维体数据显示方法、三维体数据显示装置、终端设备以及计算机可读存储介质,以实现将多个原始体数据合并渲染显示,提高显示效果,保持使用体验。
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
相关技术中,由于硬件限制或数据采集的限制,存在对同一物体或多个物体获取多个体数据的情况,使得最后在渲染显示的过程中无法将多个体数据进行统一渲染。例如,超声探头存在扫查范围的局限性,在使用过程中同一时刻的扫查范围较小。因此,在扫查的多个组织距离较远或是扫查的组织较大时,无法在同一时刻的扫查过程中全部扫查,需要多次扫查获取不同的体数据。但是,由于多次扫查的体数据之间存在差异没有办法进行统一渲染并统一显示,需要用户在不同的体数据之间来回切换查看,降低了三维数据显示的效果,也降低了用户的使用体验。
因此,本申请提供一种三维体数据显示方法,通过先对多个原始体数据进行预处理得到多个体数据,然后基于获取到的调节指令确定对应的变化矩阵,最后基于每个体数据对应的变化矩阵将多个体数据进行合并,得到合并体数据,最后将合并体数据进行渲染显示,实现了将多个原始体数据进行调整后进行统一渲染显示,使得可以统计查看全部的体数据,而不是分散查看每个原始体数据,提高了查看体数据的体验和查看的效率。
本申请实施例可以应用在超声三维成像过程中。在实际操作过程中,可以由使用者操作对应的超声设备,首先采集一系列二维图像,然后基于这些二维图像进行三维重构可以得到对应的三维数据。然后,通过体绘制或面绘制的方式进行三维渲染显示。其中,并不对该超声设备进行限定,可以采用现有技术提供的任意一种超声设备。进一步的,该超声设备对应的探头同样不做限定,可以是现有技术提供的任意一种探头。
进一步的,可以应用于对胎儿进行三维成像的过程。首先通过超声设备的探头采集到一系列关于胎儿的二维图像,然后基于这些二维图像进行三维重构得到对应的三维数据,也就是对应的体数据。并且,由于探头获取到的是不同时刻的数据,也就是三维重构后会获取到不同部位的体数据。也就是,获取到表现胎儿头部和上半身的体数据,和表现胎儿躯干的体数据,以及表现胎儿下半身的体数据。一般来说,在现有技术中技术人员在查看胎儿的三维模型时,是在上述三个不同的体数据之间来回切换,以便进行查看,降低了使用的效率。
因此,在本实施例中,根据多个原始体数据对应的裁剪区域对所述原始体数据进行预处理,得到多个目标体数据;然后,在同一空间中接收针对所述目标体数据的调节指令,并基于所述调节指令确定所述目标体数据对应的变化矩阵;当接收到合并指令时,基于所述变化矩阵将对应的目标体数据进行合并,得到合并体数据;最后,将所述合并体数据进行渲染显示。实现了将关于胎儿的多个体数据进行合并显示,而不是分散显示,提高了使用者进行查看的效率。
以下通过一个实施例,对本申请提供的一种三维体数据显示方法进行说明。
请参考图1,图1为本申请实施例所提供的一种三维体数据显示方法的流程图。
本实施例的执行主题可以是超声设备,也可以是对体数据进行显示的终端设备,还可以是对体数据进行修改操作的终端设备。可见,本实施例中的执行主体并不唯一,在此不做具体限定。
本实施例中,该方法可以包括:
S11,根据多个原始体数据对应的裁剪区域对原始体数据进行预处理,得到多个目标体数据;
可见,本步骤旨在将接收到的原始体数据进行预处理,得到对应的体数据。其中,在超声扫查中由于硬件限制或需要扫查多个组织,则会获取多个原始体数据,每个原始体数据所展示的画面并不相同。因此,在现有技术中在查看原始体数据时,则需要技术人员不断切换不同的原始体数据进行查看,效率较低。所以,本实施例中对每个原始体数据均进行预处理,并得到对应的目标体数据最后实现合并渲染,提高渲染显示的效果,进一步提高进行操作的效率。
其中,原始体数据为容积扫描后采集的数据。
其中,对原始体数据进行预处理的过程可以是基于裁剪区域将原始体数据中多余的内容进行裁剪,得到对应的体数据。进一步的,其中该预处理还可以包括图像降噪处理、图像滤波处理等。其中,执行的图像降噪处理以及图像滤波处理主要是对原始体数据中的目标体数据部分进行处理,而不是对待剪裁的区域进行预处理。
其中,裁剪区域可以是技术人员通过观察显示在屏幕中的原始体数据,然后操作对应的选定操作指令确定该裁剪区域。此时,本实施例中的设备基于接收到的选定操作指令确定裁剪区域,然后基于该裁剪区域进行裁剪处理。
进一步的,该裁剪区域也可以是基于对应的裁剪模板对原始体数据进行框定,然后确定模板之外的原始体数据点为裁剪区域,然后基于该裁剪区域进行裁剪处理。
进一步的,该裁剪区域还可以是本实施例中的设备基于人工智能模型对原始体数据进行识别后得到一个或多个待确认裁剪区域,技术人员从所有的待确认裁剪区域中进行选择,将选定的一个或多个待确认裁剪区域合并为该裁剪区域。
进一步的,为了提高对原始体数据进行裁剪的准确性,保持裁剪的效果,S11可以包括:
S111,通过一个或多个超声探头获取被检测对象多个成像区域对应的多个原始体数据;
S112,将每个原始体数据对应的图像显示在不同的待选窗口中并将每个原始体数据默认设置为待激活状态;
S113,当某一待选窗口被选中时,激活待选窗口对应的原始体数据,并将被激活的原始体数据对应的原始图像显示在调节窗口中;调节窗口与各个待选窗口位于显示屏的不同显示区域中;
S114,基于针对原始图像的区域选择指令确定对应的裁剪区域,并基于裁剪区域对被激活的原始体数据进行裁剪,得到与被激活的原始体数据对应的目标体数据。
可见,本可选方案中主要是说明如何基于裁剪区域进行处预理做说明。本可选方案中,通过一个或多个超声探头获取被检测对象多个成像区域对应的多个原始体数据。也就是说,该多个原始体数据可以是一个超声探头在不同时刻获取到的多个成像区域对应的多个原始体数据,也可以是多个超声探头获取到的多个成像区域对应的多个原始体数据。其中,多个超声探头中的每个超声探头也可以获取到多个成像区域对应的多个原始体数据,在此不做限定。
另外,不同的原始体数据可以是被检测对象的不同区域所对应的原始体数据,以胎儿的超声图像为例,这些原始体数据可以分别为胎儿的头部、腹部和腿部所对应的原始体数据。可选的,一个超声探头在第一时刻朝向于第一部位获取到第一原始体数据,在第二时刻朝向于第二部位获取到第二原始体数据,在第三时刻朝向于第三部位获取到第三原始体数据,以此类推,得到所有的原始体数据,并将这些原始体数据显示在屏幕中。
进一步的,将每个原始体数据显示在不同的待选窗口中,并将每个原始体数据默认设置为待激活状态,以便技术人员或用户在查看到屏幕中的原始体数据,激活对应的原始体数据,并实现对应的操作。
进一步的,当某一待选窗口被选中时,激活待选窗口对应的原始体数据,并将被激活的原始体数据对应的原始图像显示在调节窗口中;调节窗口与各个待选窗口位于显示屏的不同显示区域中。也就是说,选择当前需要操作的原始体数据,然后将该原始体数据显示在调节窗口中进行操作,即将原始体数据从待选窗口切换至调节窗口中,并在调节窗口中进行调节。可见,本可选方案中将原始体数据从待选窗口切换至调节窗口中进行调节,而不是在同一个空间中进行调节,提高进行操作的效率。
最后,基于针对原始图像的区域选择指令确定对应的裁剪区域,并基于裁剪区域对被激活的原始体数据进行裁剪,得到与被激活的原始体数据对应的目标体数据。其中,进行裁剪的过程可以是基于裁剪区域确定该原始体数据中需要删除的体数据点,然后将这些体数据点进行删除,得到处理后的目标体数据。
进一步的,上一可选方案中基于针对原始图像的区域选择指令确定对应的裁剪区域的过程,可以包括:
当区域选择指令为鼠标描迹操作对应的指令时,基于鼠标描迹操作确定对应的多个鼠标描迹点,将多个鼠标描迹点围合成的区域确定为裁剪区域。也就是,基于鼠标描迹操作确定到多个鼠标描迹点,这些描迹点包围并合成的区域就是鼠标描迹操作确定的裁剪区域。
当区域选择指令为矩形盒操作对应的指令时,将矩形盒操作对应的矩形盒区域确定为裁剪区域。也就是,基于矩形盒操作框选的区域作为该裁剪区域,该矩形盒操作框选的范围可以确定为一个矩形的区域。
当区域选择指令为橡皮擦操作对应的指令时,将橡皮擦操作所覆盖的区域确定为裁剪区域。也就是,通过橡皮擦操作经过的区域或体数据点作为进行裁剪的区域。其中,橡皮擦操作经过的区域可以作为选定的区域,或橡皮擦操作框定的区域作为选定的区域。
进一步的,本可选方案中S114可以包括:
S1141,当被激活的原始体数据中的目标对象存在被干扰对象遮挡的情况时,获取目标对象的屏幕点与视角点之间的第一光线,并获取干扰对象的屏幕点与视角点之间的第二光线;
S1142,基于接收的旋转调节指令对被激活的原始体数据进行旋转处理,以使得第一光线和第二光线不重叠;
S1143,确定构成裁剪区域的屏幕点;
S1144,确定每个裁剪区域的屏幕点与视角点之间的光线,将被激活的原始体数据中光线穿过的所有体数据点删除,得到对应的目标体数据。
可见,本可选方案中主要是基于裁剪区域中屏幕点与视角点之间的光线确定需要删除的体数据点。其中,屏幕点就是显示在屏幕中的点,视角点为在三维显示的过程中摄像机位置的点。该摄像机位置的点可以指超声探头所在的位置点。通过本实施例中屏幕点与视角点之间的连线准确确定需要删除的体数据点,提高进行裁剪的准确性。
S12,在同一空间中接收针对目标体数据的调节指令,并基于调节指令确定目标体数据对应的变化矩阵;
在S11的基础上,本步骤旨在同一空间中接收针对目标体数据的调节指令,并基于调节指令确定目标体数据对应的变化矩阵。也就是,基于接收到的调节指令确定对目标体数据进行变化的变化矩阵。其中,同一空间为将所有目标体数据进行操作的空间,该空间内设置有统一的世界坐标系,以便基于该世界坐标系对所有的目标体数据执行统一的调节操作,保持变化矩阵的可靠性。
其中,调节指令为设备接收到对显示在屏幕中的体数据进行调整的调节指令。进一步的,实际进行调节的过程为,接收到调节指令,基于该调节指令对体数据进行变换,得到变换后的体数据,然后将变换后的体数据重新渲染至屏幕中,得到这一次调整后的体数据。基于体数据前后的变化所计算得到的矩阵就为变化矩阵。
进一步的,为了提高对体数据进行调节的效率,实现对每一个体数据进行精确调节。本步骤可以包括:
S121,当第一目标体数据被激活时,将第一目标体数据对应的图像添加至调节空间内的第一区域中;
S122,当第二目标体数据被激活时,将第二目标体数据对应的图像添加至调节空间内与第一区域不完全重合的区域中;
S123,接收针对第一目标体数据和/或第二目标体数据对应图像的调节指令,并基于调节指令确定对应的变化矩阵。
可见,本可选方案中主要是说明如何对目标体数据接收调节指令并确定变化矩阵。本可选方案中,首先将多个体数据放置在该世界坐标系中。其中,可以是按照默认的方式将体数据放置在世界坐标系中,也可以是将体数据进行调整操作后放置在世界坐标系中。例如,可以将体数据统一缩放至相同尺度,然后将缩放后的体数据放置在世界坐标系中,也可以是将所有体数据进行同一比例的缩放后放置在世界坐标系中。可见,放置方式并不唯一,在此不做具体限定。
进一步的,当激活某个目标体数据时,就进入针对该目标体数据的处理流程,也就是接收到每一个目标体数据对应的调节指令,实时显示对应的调节结果,并确定对应的变化矩阵。
进一步的,本可选方案中的调节指令包括旋转调节指令、平移调节指令、缩放调节指令以及角度调节指令中的一种或多种。
进一步的,在上一可选方案的基础上,为了提高处理的效率,本实施例中在同一空间中接收针对目标体数据的调节指令的过程,可以包括:
S1201,当接收到批量处理触发指令时,进入批量处理阶段;
S1202,基于接收到的批量调节指令对每个目标体数据进行调节,得到调整后的目标体数据;其中,批量调节指令包括旋转调节指令、平移调节指令、缩放调节指令以及角度调节指令中的一种或多种;
S1203,当某一调整后的目标体数据被激活时,将对应的调整后的已激活目标体数据添加在调节空间中,并接收针对调整后的已激活目标体数据的调节指令。
可见,可以对每个体数据进行批量调节,然后将批量调节后的体数据再添加至世界坐标系中,以便提高放置目标体数据的效率。
S13,当接收到合并指令时,基于变化矩阵将对应的目标体数据进行合并,得到合并体数据;
在S12的基础上,本步骤旨在当接收到合并指令时,基于变化矩阵将对应的目标体数据进行合并,得到合并体数据。也就是,将所有目标体数据基于对应的变化矩阵进行计算,然后得到总体的体数据,就是合并体数据。
其中,基于变化矩阵进行计算的方式可以采用现有技术提供的任意一种计算方式,在此不做具体限定。
S14,将合并体数据进行渲染显示。
在S13的基础上,本步骤旨在将合并体数据进行渲染显示,也就是将多个原始体数据合并的合并体数据进行渲染,实现了将多个原始体数据的物体进行统一渲染,而不是分别渲染在分散的位置。
进一步的,本实施例中的S13可以包括:
S131,当接收到针对至少两个目标体数据的合并指令时,基于至少两个目标体数据的变化矩阵对至少两个目标体数据进行合并,得到第一合并体数据;
S132,当接收到针对第一合并体数据和第三目标体数据的合并指令时,基于第三目标体数据的变化矩阵对第一合并体数据和第三目标体数据进行合并,得到对应的第二合并体数据;其中,第三目标体数据不同于至少两个目标体数据。
可见,本可选方案中主要是当针对至少两个目标体数据时,进行分批合并操作,而不是集中将所有目标体数据进行合并,提高对目标体数据进行合并显示的效果。首先对调节好的目标体数据进行合并,及时将合并的效果进行显示,使得技术人员可以及时进行调整,提高调节的效率。
进一步的,可以以此类推当目标体数据的数量为N个时,首先将调节好的目标体数据与前一个对照的体数据进行合并。其中,前一个对照的体数据可以是目标体数据,也可以是先合并好的合并体数据。
相应的,在S13的基础上的S14可以包括:
当第三目标体数据为最后一个未合并的目标体数据时,将第二合并体数据进行渲染显示。
也就是,在上一可选方案的分批次进行合并的基础上,本可选方案中当第三目标体数据为最后一个未合并的目标体数据时,将第二合并体数据进行渲染显示。也就是,当合并到最后一个目标体数据时,将合并的得到的合并体数据进行渲染显示。
进一步的,在上一可选方案的基础上,当得到第一合并体数据之后,还包括:
S1311,确定第一合并体数据对应的合并图像的显示区域;
S1312,当合并图像的显示区域与显示屏的显示区域不匹配时,调整合并图像的显示尺寸,并基于显示尺寸的调整对第一合并体数据进行调整,得到调整后的第一合并体数据。
也就是,当得到首先合并后的第一合并体数据时,有可能出现第一合并体数据显示效果不佳,导致没有办法在显示屏中进行良好的显示,降低了技术人员的操作效率。因此,本可选方案中确定第一合并体数据对应的合并图像的显示区域;当合并图像的显示区域与显示屏的显示区域不匹配时,调整合并图像的显示尺寸,并基于显示尺寸的调整对第一合并体数据进行调整,得到调整后的第一合并体数据。也就是,存在显示区域不匹配的问题时,对显示尺寸进行调整以便优化第一合并体数据显示的效果,提高技术人员进行操作的效率。
其中,调整合并图像的显示尺寸的操作包括:缩放该显示尺寸、扩大该显示尺寸。当合并图像的显示区域大于显示屏的显示区域时,则执行缩放操作。当合并图像的显示区域小于显示屏的显示区域时,则执行扩大操作。
相应的,基于第三目标体数据的变化矩阵对第一合并体数据和第三目标体数据进行合并,得到对应的第二合并体数据,包括:
基于第三目标体数据的变化矩阵对第三目标体数据和调整后的第一合并体数据进行合并,得到对应的第二合并体数据。也就是,在上一可选方案的基础上,对调整后的第一合并体数据进行合并,得到对应的第二合并体数据。
进一步的,调节指令可以包括旋转调节指令、平移调节指令、缩放调节指令以及角度调节指令中的一种或多种。也就是,进行调节的指令并不限定,是这些调节指令中的一种或多种。
相应的,在同一空间中接收针对目标体数据的调节指令,并基于调节指令确定目标体数据对应的变化矩阵的过程,可以包括:
在同一空间中接收针对目标体数据对应的目标图像的调节指令,并基于调节指令对目标图像进行旋转、平移、缩放和/或角度调节;然后,基于调节前后目标图像在同一空间中的位置变化确定目标体数据对应的变化矩阵。
其中,旋转调节指令是对对应的目标体数据在世界坐标器中进行整体旋转的调节指令,平移调节指令是对对应的目标体数据在世界坐标系中进行位置平移的调节指令,缩放调节指令是对对应的目标体数据在世界坐标系中进行大小缩放的调节指令,角度调节指令是对对应的目标体数据在世界坐标系中进行角度调整的调节指令。
综上,本实施例通过先对多个原始体数据进行预处理得到多个体数据,然后基于获取到的调节指令确定对应的变化矩阵,最后基于每个体数据对应的变化矩阵将多个体数据进行合并,得到合并体数据,最后将合并体数据进行渲染显示,实现了将多个原始体数据进行调整后进行统一渲染显示,使得可以统计查看全部的体数据,而不是分散查看每个原始体数据,提高了查看体数据的体验和查看的效率。
以下通过一个具体的实施例,对本申请提供的一种三维体数据显示方法做进一步说明。
请参考图2,图2为本申请实施例所提供的另一种三维体数据显示方法的流程图。
本实施例中,该方法可以包括:
S21,使用单个超声探头在多个不同时刻进行采集,得到多个原始体数据。其中,超声探头可以是二维探头或容积探头或面阵探头等。
S22,对采集到的原始体数据进行预处理。
也就是,将采集的原始体数据分别导入三维处理流程中进行裁剪等预处理操作,留下所需的原始体数据作为体数据。
其中,三维裁剪的目的是为在3D图像区域上显示裁剪后剩余的体数据的3D图像。因此,首先确定需要裁剪的体数据。可以通过鼠标描迹操作或box矩形盒操作或橡皮擦操作来确定待裁剪掉的体数据在屏幕上的裁剪区域,该裁剪区域由多个屏幕点组成。
然后,由屏幕上的裁剪区域的每个屏幕点和视角点确定一条穿过体数据的光线,该光线所经过的每个体数据点都会被裁剪掉,最后裁剪掉所有的不需要体数据点得到预处理完成的体数据。
请参考图3,图3为本申请实施例所提供的另一种三维体数据显示方法的三维处理流程示意图。
可见,图3中上半部分展示的是当前处理的原始体数据,即胎儿的上半部分身体组织,下半部分展示的是采集到的所有原始体数据形成的图像序列,即超声探头在多个时刻下获取的不同部位的身体组织。
请参考图4,图4为本申请实施例所提供的另一种三维体数据显示方法的第一原始体数据裁剪示意图。
可见,图4中上半部分为当前进行裁剪的原始体数据的3D图像,其中使用虚线选定的区域即为裁剪区域,该区域中的体数据点就是需要删除的体数据点。下半部分展示的是采集到的所有原始体数据形成的图像序列,即超声探头在多个时刻下获取的不同部位的身体组织。
请参考图5,图5为本申请实施例所提供的另一种三维体数据显示方法的第二原始体数据裁剪示意图。
可见,图5中上半部分为当前进行裁剪的原始体数据的3D图像,即当前处理的原始体数据切换为下一个原始体数据,其中使用虚线选定的区域即为裁剪区域,该区域中的体数据点就是需要删除的体数据点。下半部分展示的是采集到的所有原始体数据形成的图像序列,即超声探头在多个时刻下获取的不同部位的身体组织。
进一步的,通过图4和图5,可见,为了方便快速确定裁剪区域可以将原始体数据进行方位调整,以便在屏幕中准确选定对应的裁剪区域,避免将需要的体数据点也选定在裁剪区域中,提高裁剪的效率。
S23,将预处理得到的体数据进行合并处理,得到合并体数据。
进一步的,可以分别将预处理后的体数据添加到合并空间中,也就是将体数据添加至世界坐标系中。其中,放置的过程可以首先在分别对预处理后的体数据进行旋转,平移等操作,然后将其放置到合并空间中选定的位置。然后,在合并的过程中,建立世界坐标系,通过判断物体在世界坐标系的坐标变化,确定合并体数据与各个体数据的变化矩阵。
举例来说,当扫查结束后,并对多个原始体数据进行裁剪得到多个体数据,选取多个体数据组成图像序列,后续合并过程如下:
首先,选取第一体数据,即将物体一添加到处理流程中。
请参考图6,图6为本申请实施例所提供的另一种三维体数据显示方法的第一体数据添加示意图。
可见,图6中上半部分为当前选取的第一体数据的3D图像,即将该第一体数据添加至处理流程中。下半部分展示的是选取的所有体数据形成的图像序列,即超声探头在多个时刻下获取的不同部位的身体组织。
然后,选取第二体数据,在处理的过程中,可分别激活体数据,进行平移旋转缩放等操作,即用户输入调节指令,此时记录下对应的变化矩阵,渲染在此变化下的三维图像进行显示。其中,激活体数据是指当前开始对目标体数据进行操作,此时输入的所有调节指令均是对目标体数据进行操作的指令,对其他体数据无效。
请参考图7,图7为本申请实施例所提供的另一种三维体数据显示方法的第二体数据添加示意图。
可见,图7中上半部分为当前选取的第二体数据的3D图像,即将该第二体数据添加至处理流程中。并且,该第一体数据与第二体数据之间位置关系分散,但是实际在查看超声数据的过程是将第一体数据和第二体数据之间关联查看。因此,导致了用户的使用体验较差的问题。下半部分展示的是选取的所有体数据形成的图像序列,即超声探头在多个时刻下获取的不同部位的身体组织。
请参考图8,图8为本申请实施例所提供的另一种三维体数据显示方法的第二体数据调整示意图。
可见,图8中上半部分为当前选取的第一体数据和第二体数据的3D图像,即将该第二体数据与第一体数据进行调整,使得第一体数据和第二体数据之间进行合为一体。下半部分展示的是选取的所有体数据形成的图像序列,即超声探头在多个时刻下获取的不同部位的身体组织。
可以想到的是,在调整第二体数据的过程中,也可以激活第一体数据进行调整。并且,在此情况下,可以首先将第一体数据和第二体数据进行合并,形成新的体数据,再与后续的体数据之间的进行合并。
再然后,选取第三体数据,在处理的过程中,可分别激活体数据,进行平移旋转缩放等操作,此时记录下对应的变化矩阵,渲染在此变化下的三维图像进行显示。
请参考图9,图9为本申请实施例所提供的另一种三维体数据显示方法的第三体数据添加示意图。
可见,图9中上半部分为当前选取的第三体数据的3D图像,即将该第三体数据添加至处理流程中。并且,该第三体数据与其他体数据之间位置关系分散,但是实际在查看超声数据的过程是将所有体数据关联查看。因此,导致了用户的使用体验较差的问题。下半部分展示的是选取的所有体数据形成的图像序列,即超声探头在多个时刻下获取的不同部位的身体组织。
请参考图10,图10为本申请实施例所提供的另一种三维体数据显示方法的第三体数据调整示意图。
可见,图10中上半部分为当前选取的第三体数据和其他体数据的3D图像,即将该第三体数据与其他体数据进行调整,使得第三体数据和其他体数据之间进行合为一体。下半部分展示的是选取的所有体数据形成的图像序列,即超声探头在多个时刻下获取的不同部位的身体组织。
最后,当移动到合适位置后,可以按下合并按钮,则通过每个体数据的变化矩阵进行矩阵计算,将数据进行合并处理。也可以继续添加体数据,进行处理。
S24,将合并体数据进行三维渲染显示。
可见,本实施例通过先对多个原始体数据进行预处理得到多个体数据,然后基于获取到的调节指令确定对应的变化矩阵,最后基于每个体数据对应的变化矩阵将多个体数据进行合并,得到合并体数据,最后将合并体数据进行渲染显示,实现了将多个原始体数据进行调整后进行统一渲染显示,使得可以统计查看全部的体数据,而不是分散查看每个原始体数据,提高了查看体数据的体验和查看的效率。
此外,本实施例中可以基于以下方式进行矩阵计算。
平移变换矩阵及其逆变换如下:
和/>
缩放变换矩阵及其逆变换如下:
和/>
旋转变换及其逆矩阵(-θ)如下:
x轴旋转:
其中,θ为旋转角度。
y轴旋转:
z轴旋转:
透视投影变换如下:
其中,r、l、b、t、f、n分别为摄像机可视范围的右边、左边、下边、上边、远边、近边。
其中,请参考图11,图11为本申请实施例所提供的一种三维体数据显示方法的第一摄像机示意图。
平行投影变换如下:
其中,r、l、b、t、f、n分别为摄像机可视范围的右边、左边、下边、上边、远边、近边。
其中,请参考图12,图12为本申请实施例所提供的一种三维体数据显示方法的第二摄像机示意图。
下面对本申请实施例提供的三维体数据显示装置进行介绍,下文描述的三维体数据显示装置与上文描述的三维体数据显示方法可相互对应参照。
请参考图13,图13为本申请实施例所提供的一种三维体数据显示装置的结构示意图。
本实施例中,该装置可以包括:原始体数据处理模块100,用于根据多个原始体数据对应的裁剪区域对原始体数据进行预处理,得到多个目标体数据;体数据调节模块200,用于在同一空间中接收针对目标体数据的调节指令,并基于调节指令确定目标体数据对应的变化矩阵;体数据合并模块300,用于当接收到合并指令时,基于变化矩阵将对应的目标体数据进行合并,得到合并体数据;合并后显示模块400,用于将合并体数据进行渲染显示。
可选的,该体数据合并模块300,具体用于当接收到针对至少两个目标体数据的合并指令时,基于至少两个目标体数据的变化矩阵对至少两个目标体数据进行合并,得到第一合并体数据;当接收到针对第一合并体数据和第三目标体数据的合并指令时,基于第三目标体数据的变化矩阵对第一合并体数据和第三目标体数据进行合并,得到对应的第二合并体数据;其中,第三目标体数据不同于至少两个目标体数据;相应的,合并后显示模块400,具体用于当第三目标体数据为最后一个未合并的目标体数据时,将第二合并体数据进行渲染显示。
可选的,得到第一合并体数据之后,该体数据合并模块300还用于:确定第一合并体数据对应的合并图像的显示区域;当合并图像的显示区域与显示屏的显示区域不匹配时,调整合并图像的显示尺寸,并基于显示尺寸的调整对第一合并体数据进行调整,得到调整后的第一合并体数据;相应的,基于第三目标体数据的变化矩阵对第一合并体数据和第三目标体数据进行合并,得到对应的第二合并体数据的过程,包括:基于第三目标体数据的变化矩阵对第三目标体数据和调整后的第一合并体数据进行合并,得到对应的第二合并体数据。
可选的,该调节指令包括旋转调节指令、平移调节指令、缩放调节指令以及角度调节指令中的一种或多种;相应的,在同一空间中接收针对目标体数据的调节指令,并基于调节指令确定目标体数据对应的变化矩阵的过程,包括:在同一空间中接收针对目标体数据对应的目标图像的调节指令,并基于调节指令对目标图像进行旋转、平移、缩放和/或角度调节;基于调节前后目标图像在同一空间中的位置变化确定目标体数据对应的变化矩阵。
可选的,该体数据调节模块200,具体用于当第一目标体数据被激活时,将第一目标体数据对应的图像添加至调节空间内的第一区域中;当第二目标体数据被激活时,将第二目标体数据对应的图像添加至调节空间内与第一区域不完全重合的区域中;接收针对第一目标体数据和/或第二目标体数据对应图像的调节指令,并基于调节指令确定对应的变化矩阵。
可选的,该在同一空间中接收针对目标体数据的调节指令的过程,包括:当接收到批量处理触发指令时,进入批量处理阶段;基于接收到的批量调节指令对每个目标体数据进行调节,得到调整后的目标体数据;其中,批量调节指令包括旋转调节指令、平移调节指令、缩放调节指令以及角度调节指令中的一种或多种;当某一调整后的目标体数据被激活时,将对应的调整后的已激活目标体数据添加在调节空间中,并接收针对调整后的已激活目标体数据的调节指令。
可选的,该原始体数据处理模块100,具体用于通过一个或多个超声探头获取被检测对象多个成像区域对应的多个原始体数据;将每个原始体数据对应的图像显示在不同的待选窗口中并将每个原始体数据默认设置为待激活状态;当某一待选窗口被选中时,激活待选窗口对应的原始体数据,并将被激活的原始体数据对应的原始图像显示在调节窗口中;调节窗口与各个待选窗口位于显示屏的不同显示区域中;基于针对原始图像的区域选择指令确定对应的裁剪区域,并基于裁剪区域对被激活的原始体数据进行裁剪,得到与被激活的原始体数据对应的目标体数据。
可选的,该基于针对原始图像的区域选择指令确定对应的裁剪区域的过程,包括:当区域选择指令为鼠标描迹操作对应的指令时,基于鼠标描迹操作确定对应的多个鼠标描迹点,将多个鼠标描迹点围合成的区域确定为裁剪区域;当区域选择指令为矩形盒操作对应的指令时,将矩形盒操作对应的矩形盒区域确定为裁剪区域;当区域选择指令为橡皮擦操作对应的指令时,将橡皮擦操作所覆盖的区域确定为裁剪区域。
可选的,该基于针对原始图像的区域选择指令确定对应的裁剪区域,并基于裁剪区域对被激活的原始体数据进行裁剪的过程,包括:当被激活的原始体数据中的目标对象存在被干扰对象遮挡的情况时,获取目标对象的屏幕点与视角点之间的第一光线,并获取干扰对象的屏幕点与视角点之间的第二光线;基于接收的旋转调节指令对被激活的原始体数据进行旋转处理,以使得第一光线和第二光线不重叠;确定构成裁剪区域的屏幕点;确定每个裁剪区域的屏幕点与视角点之间的光线,将被激活的原始体数据中光线穿过的所有体数据点删除,得到对应的目标体数据。
本申请还提供了一种终端设备,请参考图14,图14为本申请实施例所提供的一种终端设备的结构示意图,该终端设备可包括:存储器,用于存储计算机程序;处理器,用于执行计算机程序时可实现如上述任意一种三维体数据显示方法的步骤。
如图14所示,为终端设备的组成结构示意图,终端设备可以包括:处理器10、存储器11、通信接口12和通信总线13。处理器10、存储器11、通信接口12均通过通信总线13完成相互间的通信。
在本申请实施例中,处理器10可以为中央处理器(Central Processing Unit,CPU)、特定应用集成电路、数字信号处理器、现场可编程门阵列或者其他可编程逻辑器件等。
处理器10可以调用存储器11中存储的程序,具体的,处理器10可以执行三维体数据显示方法的实施例中的操作。
存储器11中用于存放一个或者一个以上程序,程序可以包括程序代码,程序代码包括计算机操作指令,在本申请实施例中,存储器11中至少存储有用于实现以下功能的程序:
根据多个原始体数据对应的裁剪区域对原始体数据进行预处理,得到多个目标体数据;在同一空间中接收针对目标体数据的调节指令,并基于调节指令确定目标体数据对应的变化矩阵;当接收到合并指令时,基于变化矩阵将对应的目标体数据进行合并,得到合并体数据;将合并体数据进行渲染显示。
在一种可能的实现方式中,存储器11可包括存储程序区和存储数据区,其中,存储程序区可存储操作系统,以及至少一个功能所需的应用程序等;存储数据区可存储使用过程中所创建的数据。
此外,存储器11可以包括高速随机存取存储器,还可以包括非易失性存储器,例如至少一个磁盘存储器件或其他易失性固态存储器件。
通信接口12可以为通信模块的接口,用于与其他设备或者系统连接。
当然,需要说明的是,图14所示的结构并不构成对本申请实施例中终端设备的限定,在实际应用中终端设备可以包括比图3所示的更多或更少的部件,或者组合某些部件。
本申请还提供了一种计算机可读存储介质,该计算机可读存储介质上存储有计算机程序,计算机程序被处理器执行时可实现如上述任意一种三维体数据显示方法的步骤。
该计算机可读存储介质可以包括:U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-OnlyMemory,ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory,RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
对于本申请提供的计算机可读存储介质的介绍请参照上述方法实施例,本申请在此不做赘述。
说明书中各个实施例采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言,由于其与实施例公开的方法相对应,所以描述的比较简单,相关之处参见方法部分说明即可。
专业人员还可以进一步意识到,结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤,能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现,为了清楚地说明硬件和软件的可互换性,在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行,取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能,但是这种实现不应认为超出本申请的范围。
结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块,或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。
以上对本申请所提供的一种三维体数据显示方法、三维体数据显示装置、终端设备以及计算机可读存储介质进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请原理的前提下,还可以对本申请进行若干改进和修饰,这些改进和修饰也落入本申请权利要求的保护范围内。
- 一种三维显示装置及显示方法
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