用于基于体积渲染的3D图像滤波和实时电影渲染的方法和系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN105957135A(43)申请公布日2016.09.21(21)申请号201610131865.0(22)申请日2016.03.09(30)优先权数据14/6414712015.03.09US(71)申请人西门子公司地址德国慕尼黑(72)发明人K.恩格尔周少华(74)专利代理机构中国专利代理(香港)有限公司72001代理人王健刘春元(51)Int.Cl.G06T15/08(2011.01)G06T5/00(2006.01)权利要求书2页说明书4页附图2页(54)发明名称用于基于体积渲染的3D图像滤波和实时电影渲染的方法和系统(57)摘要本发明公开了用于基于体积渲染的3D图像滤波和实时电影渲染的方法和系统。使用电影体积渲染生成3D体积的2D投影图像的集合。使用逆线性体积射线追踪算子从2D投影图像的集合生成重构3D体积。重构3D体积从使用电影渲染所生成的投影图像继承噪声抑制和结构增强，并且因而被非线性滤波。实时体积渲染可以使用体积射线追踪在重构3D体积上执行，并且重构3D体积的每一个投影图像是原始体积的电影渲染图像的近似。CN105957135ACN105957135A权利要求书1/2页1.一种用于3D体积的基于体积渲染的滤波的方法，包括：使用电影体积渲染生成3D体积的2D投影图像的集合；以及使用逆线性体积射线追踪算子从2D投影图像的集合生成重构3D体积。2.权利要求1的方法，其中使用非线性电影体积渲染算子生成3D体积的2D投影图像的集合包括：使用电影体积渲染针对多个投影角度中的每一个生成3D体积的相应2D投影图像。3.权利要求1的方法，其中使用电影体积渲染生成3D体积的2D投影图像的集合包括：使用非线性电影体积渲染算子生成3D体积的2D投影图像的集合。4.权利要求3的方法，其中使用非线性电影体积渲染算子生成3D体积的2D投影图像的集合包括：使用非线性电影体积渲染算子针对多个投影角度中的每一个生成3D体积的相应2D投影图像，其中非线性电影体积渲染算子通过对到达3D体积表面上的对应点的所有照度进行积分并且通过表面反射系数函数减小所积分的照度来针对每一个相应3D投影图像中的多个像素中的每一个计算像素值。5.权利要求3的方法，其中使用逆线性体积射线追踪算子从2D投影图像的集合生成重构3D体积包括：通过将逆线性体积射线追踪算子应用于使用非线性电影体积渲染算子所生成的3D体积的2D投影图像的集合来生成重构3D体积。6.权利要求1的方法，还包括：通过执行重构3D体积的体积射线追踪从重构3D体积生成投影2D图像。7.权利要求1的方法，还包括：通过执行重构3D体积的体积射线追踪在手术过程期间实时地从重构3D体积生成投影2D图像。8.权利要求7的方法，其中在手术过程之前执行生成2D投影图像的集合并且生成重构3D体积。9.权利要求7的方法，其中从重构3D体积生成的投影2D图像是来自3D体积的电影渲染2D图像的近似。10.一种用于3D体积的基于体积渲染的滤波的装置，包括：用于使用电影体积渲染生成3D体积的2D投影图像的集合的构件；以及用于使用逆线性体积射线追踪算子从2D投影图像的集合生成重构3D体积的构件。11.权利要求10的装置，其中用于使用非线性电影体积渲染算子生成3D体积的2D投影图像的集合的构件包括：用于使用电影体积渲染针对多个投影角度中的每一个生成3D体积的相应2D投影图像的构件。12.权利要求10的装置，其中用于使用电影体积渲染生成3D体积的2D投影图像的集合的构件包括：用于使用非线性电影体积渲染算子生成3D体积的2D投影图像的集合的构件。13.权利要求12的装置，其中用于使用逆线性体积射线追踪算子从2D投影图像的集合生成重构3D体积的构件包括：2CN105957135A权利要求书2/2页用于通过将逆线性体积射线追踪算子应用到使用非线性电影体积渲染算子所生成的3D体积的2D投影图像的集合来生成重构3D体积的构件。14.权利要求10的装置方法，还包括：用于通过执行重构3D体积的体积射线追踪从重构3D体积生成投影2D图像的构件。15.权利要求14的装置，其中从重构3D体积生成的投影2D图像是来自3D体积的电影渲染2D图像的近似。16.一种存储用于3D体积的基于体积渲染的滤波的计算机程序指令的非暂时性计算机可读介质，所述计算机程序指令在由处理器执行时使处理器执行包括以下各项的操作：使用电影体积渲染生成3D体积的2D投影图像的集合；以及使用逆线性体积射线追踪算子从2D投影图像的集合生成重构3D体积。17.权利要求16的非暂时性计算机可读介质，其中使用非线性电影体积渲染算子生成3D体积的2D投影图像的集合包括：使用电影体积渲染针对多个投影角度中的每一个生成3D体积的相应2