[發(fā)明專利]用于自動(dòng)識(shí)別3D數(shù)據(jù)集中圖像視圖的方法和設(shè)備

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010118743.0
• 申請日: 2010-02-04
• 公開（公告）號: CN101901335A
• 公開（公告）日: 2010-12-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: F·奧爾德魯?shù)?/a>;S·拉本;H·托爾普;V·隆伯格
• 申請（專利權(quán)）人: 通用電氣公司
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 柯廣華;徐予紅

技術(shù)領(lǐng)域

一般來說，本發(fā)明涉及超聲波，更具體來說，涉及從三維(3D)數(shù)據(jù)集(dataset)中自動(dòng)識(shí)別圖像視圖。

背景技術(shù)

用于3D心回波圖(echocardiogram)的定量分析的許多工具是可用的。具體來說，左心室的評估受到關(guān)注。通過3D心回波描記術(shù)，可從可作為包含心動(dòng)周期的一系列圖像幀來獲取的所獲取體(volume)提取任意圖像切片(slice)。但是需要來自用戶的某種等級的輸入。例如，現(xiàn)有工具要求左心室長軸的手動(dòng)對齊(alignment)，這增加了檢查時(shí)間。由于所需的時(shí)間，用戶可在一個(gè)圖像幀上識(shí)別心臟的頂點(diǎn)和基部(base)、即頂部和底部。然后將這些界標(biāo)(landmark)應(yīng)用到其余圖像幀。因此，其余圖像幀或切片在整個(gè)心動(dòng)周期保持在圖像體中的固定空間位置。

但是，心臟在收縮期間移動(dòng)，因而心臟的位置在圖像幀內(nèi)移動(dòng)。因此，所顯示的心肌組織在心動(dòng)周期期間有所不同。這對于其中縱向縮短在心動(dòng)周期期間可高達(dá)1.2厘米的基部短軸切片特別成問題。所產(chǎn)生的平面外運(yùn)動(dòng)可引起與心收縮不相關(guān)的人為(artificial)壁增厚，并且基部切片在收縮末期可結(jié)束于心房。

發(fā)明內(nèi)容

在一個(gè)實(shí)施例中，一種用于自動(dòng)識(shí)別三維數(shù)據(jù)集中的圖像視圖的方法包括：用處理器訪問包含多個(gè)圖像幀的三維數(shù)據(jù)集，并且用處理器使至少一個(gè)可變形模型與圖像幀中每個(gè)圖像幀內(nèi)的至少一個(gè)結(jié)構(gòu)擬合(fit)。該方法還包括：用處理器根據(jù)至少一個(gè)可變形模型在所述圖像幀中每個(gè)圖像幀內(nèi)識(shí)別至少一個(gè)特征點(diǎn)，并且根據(jù)所述至少一個(gè)特征點(diǎn)在顯示器上顯示至少一個(gè)圖像視圖。

在另一個(gè)實(shí)施例中，一種用于自動(dòng)識(shí)別三維數(shù)據(jù)集中的圖像視圖的系統(tǒng)包括處理器和顯示器。處理器配置成訪問包含多個(gè)圖像幀的三維數(shù)據(jù)集，使至少兩個(gè)耦合的可變形模型與所述圖像幀中每個(gè)圖像幀內(nèi)的結(jié)構(gòu)擬合，并且根據(jù)可變形模型中至少之一在所述圖像幀中每個(gè)圖像幀內(nèi)識(shí)別至少一個(gè)特征點(diǎn)。顯示器配置成根據(jù)所述至少一個(gè)特征點(diǎn)顯示至少一個(gè)圖像視圖。

附圖說明

圖1示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例形成的超聲波成像系統(tǒng)的框圖。

圖2示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例使用基于可變形模型的對齊算法來自動(dòng)創(chuàng)建預(yù)期圖像視圖的方法。

圖3示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例、裝入示出多個(gè)控制頂點(diǎn)的線框網(wǎng)格(wire?frame?mesh)的Doo-Sabin細(xì)分模型。

圖4示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例、其上具有所識(shí)別特征點(diǎn)的在舒張末期和收縮末期的示范分段相交切片。

圖5示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例、基于特征點(diǎn)來識(shí)別短軸切片的一個(gè)示例。

圖6示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例、基于短軸切片的一系列中間壁圖像視圖。

圖7示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例、基于短軸切片的一系列基部圖像視圖。

圖8示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例、多個(gè)模型如何按照跟蹤分級結(jié)構(gòu)中的相互關(guān)系進(jìn)行排列。

圖9示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例、包括跟蹤分級結(jié)構(gòu)的示范卡爾曼(Kalman)跟蹤框架。

圖10示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例、基于來自耦合模型的特征點(diǎn)提取標(biāo)準(zhǔn)頂端視圖的一個(gè)示例。

圖11示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例所形成的三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)頂端視圖。

圖12示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例、在獲取期間可用于指導(dǎo)用戶調(diào)整探頭取向的心臟圖像的比較。

圖13示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例、來自應(yīng)力回波檢查的頂端長軸圖像的后處理(post-processing)。

圖14示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例、來自應(yīng)力回波檢查的短軸圖像的后處理。

具體實(shí)施方式

上述發(fā)明內(nèi)容以及對本發(fā)明的某些實(shí)施例的以下詳細(xì)描述在結(jié)合附圖閱讀時(shí)，將會(huì)被更好地理解。在附圖示出各個(gè)實(shí)施例的功能塊的簡圖的意義上，功能塊不一定表示硬件電路之間的劃分。因此，例如，這些功能塊中的一個(gè)或多個(gè)(例如處理器或存儲(chǔ)器)可在單片硬件(例如，通用信號處理器或隨機(jī)存取存儲(chǔ)器、硬盤等)中實(shí)現(xiàn)。類似地，程序可以是獨(dú)立程序，可以結(jié)合為操作系統(tǒng)中的子程序(subroutine)，可以是已安裝軟件包中的功能，等。應(yīng)當(dāng)理解，各個(gè)實(shí)施例并不局限于附圖所示的布置和工具。

本文所使用的、以單數(shù)形式所述并且冠有詞“一個(gè)”的單元或步驟應(yīng)該被理解為不排除多個(gè)所述單元或步驟的情況，除非明確說明了這種排除情況。此外，本發(fā)明的“一個(gè)實(shí)施例”的引用不是意在被解釋為排除也結(jié)合了所述特征的其它實(shí)施例的存在。此外，除非明確相反地說明，否則，“包括”或“具有”含特定性質(zhì)的一個(gè)單元或多個(gè)單元的實(shí)施例可包括附加的不具有該性質(zhì)的這類單元。