專利名稱：三維圖像數(shù)據(jù)的動態(tài)傳送的制作方法
三維圖像數(shù)據(jù)的動態(tài)傳送以下公開內(nèi)容涉及圖像處理領(lǐng)域、圖像傳送領(lǐng)域、數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域、醫(yī)療成像領(lǐng)域、 醫(yī)療診斷領(lǐng)域等。以下公開內(nèi)容一般應(yīng)用于三維或體積圖像的分布和處理中，并說明性地參考用于診斷、臨床、臨床前和其他應(yīng)用的醫(yī)療圖像分布和處理來加以描述?；谇衅膾呙铏C(jī)，例如計(jì)算斷層攝影(CT)掃描機(jī)通常用于采集被組織成二維切片的患者的三維或體圖像，依次堆疊二維切片以限定三維體積。諸如磁共振(MR)成像的一些成像模態(tài)能夠采集三維圖像數(shù)據(jù)，三維圖像數(shù)據(jù)被固有地分離成依次采集的切片，或者三維圖像數(shù)據(jù)是沿著非平面軌跡采集的。不過，即使在MR成像中，常規(guī)做法也是將圖像數(shù)據(jù)組織成相繼切片的堆棧以限定三維體積。從越來越復(fù)雜的CT、MR和其他體醫(yī)療成像模態(tài)掃描機(jī)采集的所得圖像數(shù)據(jù)集包含數(shù)千個個體圖像切片，每個切片包括數(shù)千或更多像素。在采集圖像切片之后，醫(yī)務(wù)人員傳統(tǒng)上會利用打印機(jī)或其他標(biāo)記引擎在膠片上打印出切片或選定的感興趣切片。最近以來，使用基于軟拷貝的計(jì)算機(jī)成像，圖像已經(jīng)變成可以在計(jì)算機(jī)顯示器上連續(xù)堆疊了。在偽體積技術(shù)中，這種在計(jì)算機(jī)顯示器上顯示堆疊圖像的技術(shù)為醫(yī)師或保健專業(yè)人員提供了從頭至尾翻閱以及快速查看圖像的手段。這是通過圖片存檔和通信系統(tǒng) (PACS)完成的。在典型的PACS布置中，在PACS服務(wù)器上遠(yuǎn)程存儲圖像，而放射學(xué)家或醫(yī)生位于其辦公計(jì)算機(jī)處或通過常規(guī)醫(yī)院網(wǎng)絡(luò)或通過專用PACS網(wǎng)絡(luò)與PACS服務(wù)器連接的另一客戶端裝置處。放射學(xué)家或醫(yī)生將一次從工作列表中一列患者研究中打開一個患者研究， 并查看要研究的相關(guān)解剖特征的完整圖像(例如患者整個大腦的CT圖像)，以便獲得解剖取向。優(yōu)選以低分辨率顯示這種“整幅圖像”表示。用戶然后將從頭到尾翻閱圖像切片堆棧，直到認(rèn)為找到或找到醫(yī)學(xué)相關(guān)特征。不過，特定的醫(yī)學(xué)相關(guān)特征，例如腫瘤、結(jié)節(jié)等往往很小，對比度相對低。因此，在具有或懷疑具有醫(yī)療相關(guān)特征的任何特定圖像切片上，放射學(xué)家或醫(yī)生將在可能包含感興趣特征的位置上迅速以高分辨率“放大”。隨著圖像數(shù)據(jù)集的大小由于掃描機(jī)分辨率變高、采集速率變快和其他因素而增大，越來越難以采用基于切片的樣式進(jìn)行圖像查看和處理。此外，越來越多地采用多模態(tài)成像和分析，其中融合、并排比較或以其他方式組合或集成不同模態(tài)(例如CT和PET)采集的圖像。另一種類型的處理是基于體積的處理。不過，體圖像數(shù)據(jù)集很大，可能難以在現(xiàn)有數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)上傳輸。計(jì)算機(jī)終端或聯(lián)網(wǎng)計(jì)算機(jī)的激增已經(jīng)使醫(yī)療行業(yè)中有了這樣的愿望，即這種圖像數(shù)據(jù)集應(yīng)當(dāng)在醫(yī)生個人計(jì)算機(jī)、護(hù)士站監(jiān)測儀和整個醫(yī)院其他地方廣泛可用。不過，基于體積的處理缺點(diǎn)在于阻礙了在醫(yī)療行業(yè)中這種愿望的實(shí)現(xiàn)。例如，基于體積的處理的一種方法涉及沿任何方向?qū)D像數(shù)據(jù)的堆疊切片重新采樣和處理，以產(chǎn)生圖像數(shù)據(jù)集的再現(xiàn)視圖作為3d對象。這些體圖像視圖理想地允許用戶迅速獲得體圖像數(shù)據(jù)集的全局視圖。在這樣的處理中，將體圖像數(shù)據(jù)集作為體積樣本處理，而不是作為堆疊的圖像切片處理。為了對三維圖像數(shù)據(jù)集執(zhí)行基于體積的處理，從PACS服務(wù)器向客戶端裝置發(fā)送整個體圖像數(shù)據(jù)集。于是，跨數(shù)字網(wǎng)絡(luò)下載整個體圖像數(shù)據(jù)集。這是一個實(shí)質(zhì)問題——僅包含數(shù)百切片的體圖像數(shù)據(jù)集需要向圖像查看器下載至少100MB的數(shù)據(jù)，并且對于更大的體圖像數(shù)據(jù)集，傳送數(shù)據(jù)可能很容易增加到千兆字節(jié)的范圍。數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)可能難以或不可能承受這些大的數(shù)據(jù)傳送負(fù)載。因?yàn)槿S圖像數(shù)據(jù)集的大小非常巨大，醫(yī)院的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)傳送網(wǎng)絡(luò)可能變成瓶頸，減慢或阻止無所不在的三維數(shù)據(jù)集傳送。此外，數(shù)據(jù)傳送是斷斷續(xù)續(xù)的，得不到很好的分布。數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)必須要有足夠帶寬來適應(yīng)從PACS系統(tǒng)向客戶端批量傳送整個體圖像數(shù)據(jù)集；但之后用于圖像分析的傳送速率大大減小或完全停止。結(jié)果，在使用體數(shù)據(jù)集作為診斷工具或?qū)Ш捷o助時，在客戶端重建這些大的體數(shù)據(jù)集成為決定性的瓶頸。可能的方案需要提供指定的PACS數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)傳送網(wǎng)絡(luò)，這沒有成本效率；或者依賴于現(xiàn)有“通用”醫(yī)院網(wǎng)絡(luò)來處理PACS數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。后面這個方案為醫(yī)院網(wǎng)絡(luò)提出了大帶寬要求，并且可能導(dǎo)致大的體圖像數(shù)據(jù)集傳送期間斷斷續(xù)續(xù)的網(wǎng)絡(luò)延遲或停止。對于醫(yī)院網(wǎng)絡(luò)而言網(wǎng)絡(luò)延遲或停止尤其需要關(guān)注，因?yàn)檫€依賴醫(yī)院網(wǎng)絡(luò)來傳送關(guān)乎性命的患者監(jiān)測或儀表控制數(shù)據(jù)。另一個難題是在客戶端進(jìn)行大的體數(shù)據(jù)集的處理。將整個圖像數(shù)據(jù)集傳送給客戶端，并且客戶端在本地構(gòu)造和導(dǎo)航三維數(shù)據(jù)集。這要求客戶端具有相當(dāng)大的計(jì)算和存儲資源。換言之，如果(例如)客戶端是醫(yī)生或放射學(xué)家的個人計(jì)算機(jī)，該計(jì)算機(jī)必須具有相當(dāng)大的存儲器和高速處理器，以便在本地導(dǎo)航大的體圖像數(shù)據(jù)集。這可能是對資源的低效率使用，尤其是醫(yī)生個人計(jì)算機(jī)的其他用途僅僅是文字處理、電子郵件或計(jì)算量小的應(yīng)用時。在備選方法中，PACS服務(wù)器將體圖像數(shù)據(jù)加載到其存儲器中，在服務(wù)器處構(gòu)造體圖像模型，并對來自遠(yuǎn)程客戶端的請求做出響應(yīng)。對于少于幾百個切片的圖像數(shù)據(jù)集而言， 可以無很長延遲地實(shí)現(xiàn)這一目的，但需要服務(wù)器有大的資源，例如存儲器、網(wǎng)絡(luò)帶寬和計(jì)算資源。對于數(shù)千切片的體圖像數(shù)據(jù)集或可以為幾十或更多同時對很多不同體圖像數(shù)據(jù)集進(jìn)行操作的用戶提供體導(dǎo)航的使用負(fù)荷重的PACS系統(tǒng)，這種依賴于PACS服務(wù)器來承載計(jì)算負(fù)載的集中式方法可能成本很高或不切實(shí)際。下文提供了新的改進(jìn)的設(shè)備和方法，其克服了上述問題和其他問題。根據(jù)一個公開的方面，公開了一種圖像處理系統(tǒng)，包括服務(wù)器，其包括處理器和被配置成存儲體圖像的單式金字塔形表示(unitary pyramidal representation)的存儲器，所述單式金字塔形表示包括一系數(shù)體素的集合并具有層次化等級，其中每個相繼的等級添加用于提供增加的空間分辨率的信息，且每個系數(shù)體素對應(yīng)于所述體圖像中限定的三維空間區(qū)域和層次體系的選定等級；以及網(wǎng)絡(luò)接口，所述網(wǎng)絡(luò)接口被配置成響應(yīng)于對所述體圖像中對應(yīng)于選定空間區(qū)域和選定空間分辨率的成像數(shù)據(jù)的請求經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)傳送選定的系數(shù)體素。根據(jù)另一公開的方面，公開了一種從服務(wù)器向至少一個客戶端傳送體圖像數(shù)據(jù)的方法，所述方法包括將體圖像變換成包括多個系數(shù)的層次化表示，所述層次化表示包括多個本質(zhì)上無冗余數(shù)據(jù)的等級，其中所述層次化表示的等級包括足以以對應(yīng)于所述等級的分辨率重建所述圖像的變換數(shù)據(jù)；將所述系數(shù)劃分成多個體素，每個體素包括水平方向中的 “η”個系數(shù)，垂直方向中的“m”個系數(shù)和深度方向中的“ρ”個系數(shù)；從客戶端向服務(wù)器請求重建所述體圖像的至少一部分所必需的來自所述層次化表示的一個或多個等級的體素形式的變換數(shù)據(jù)；從客戶端向服務(wù)器傳送對所述體圖像的至少一部分的系數(shù)的請求；響應(yīng)于所述請求，從所述服務(wù)器向所述客戶端傳送至少一個體素；以及在所述客戶端從傳送的所述至少一個體素重建所述體圖像的體視圖。
根據(jù)另一公開的方面，公開了一種圖像導(dǎo)航和處理方法，包括識別選定三維空間區(qū)域和空間分辨率用于顯示體圖像；查詢服務(wù)器，所述服務(wù)器將所述體圖像存儲為單式金字塔形表示，所述單式金字塔形表示被劃分成對應(yīng)于所述體圖像的限定的三維空間區(qū)域和空間分辨率的系數(shù)體素；響應(yīng)于所述查詢，從所述服務(wù)器接收所述單式金字塔形表示中包含足以以選定空間分辨率重建所述體圖像的選定空間區(qū)域的圖像數(shù)據(jù)的系數(shù)體素；以及基于接收的系數(shù)體素，以選定空間分辨率重建并顯示表示所述體圖像的選定空間區(qū)域的圖像。一個優(yōu)點(diǎn)在于在時間上分布圖像數(shù)據(jù)傳送，從而減小網(wǎng)絡(luò)帶寬要求。另一個優(yōu)點(diǎn)在于無需從服務(wù)器向客戶端傳送整個體圖像就能夠進(jìn)行體圖像導(dǎo)航。另一個優(yōu)點(diǎn)在于更緊湊的圖像數(shù)據(jù)傳送。在閱讀并理解了下述詳細(xì)說明的情況下，更多優(yōu)點(diǎn)對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將顯而易見。圖IA和IB圖解示出了基于服務(wù)器/客戶端的圖像存檔、導(dǎo)航和處理系統(tǒng)；圖IA 示出了圖IB的服務(wù)器部分的選定功能部件；圖2A和2B圖解示出了通過基于切片的成像系統(tǒng)采集的體圖像；圖3和4分別圖解描繪了圖2A和2B的體圖像數(shù)據(jù)集的矢平面和冠平面；圖5圖解描繪了圖IA的分解處理器執(zhí)行的圖像分解；圖6圖解描繪了被組織成體積劃分的系數(shù)體素的集合的已分解體圖像；圖7圖解描繪了圖6的體積劃分系數(shù)體素的LLL區(qū)限(octant)；圖8圖解描繪了圖IB系統(tǒng)的服務(wù)器/客戶端對之一，包括選定功能方面的圖解指示；圖9示出了由圖IB和圖8的服務(wù)器執(zhí)行的處理的流程圖；

圖10示出了由圖IB和圖8的選定客戶端執(zhí)行的處理的流程圖；圖11-16圖解示出了在各選定空間分辨率下對應(yīng)于各選定空間區(qū)域的、圖6的體積劃分的系數(shù)體素的集合中體素的標(biāo)識。這里公開的系統(tǒng)和方法用于處理源體數(shù)據(jù)集，具體而言，處理體圖像數(shù)據(jù)(即三維圖像數(shù)據(jù))。參考圖2A和2B，源體數(shù)據(jù)集10被示為由基于切片的醫(yī)療成像掃描機(jī)(未示出)，例如X射線、CT或MR成像掃描機(jī)采集的圖像切片220的堆棧。源體數(shù)據(jù)集10是直接從成像掃描機(jī)獲得的，或者可能是事先已經(jīng)存儲并之后從適當(dāng)數(shù)據(jù)庫或檔案文件中檢索的。在說明性的圖2A中，患者200被顯示為面朝上以臥姿躺著。繪示為穿過患者200的標(biāo)記為210的圖解箭頭示出了用于經(jīng)由醫(yī)療成像掃描機(jī)掃描患者身體的軸線和方向。諸如CT 掃描機(jī)的基于切片的掃描機(jī)采集作為圖像切片220的堆棧的源體數(shù)據(jù)集10，產(chǎn)生的堆棧具有患者200沿箭頭210所示的取向。圖像切片220的堆棧共同限定在由基于切片的掃描機(jī)掃描的患者200的部分上延伸的源體數(shù)據(jù)集10。在一些掃描機(jī)幾何結(jié)構(gòu)中，常規(guī)上將箭頭210表示的方向稱為軸向或ζ方向。圖像切片220的取向大致橫穿箭頭210的軸向，但也預(yù)期切片220和軸向210之間有一些傾斜，例如，如果采用傾斜掃描架CT掃描機(jī)就可能有這種情況。圖像切片220被分成橫向坐標(biāo)。在常規(guī)的基于切片的掃描機(jī)幾何結(jié)構(gòu)標(biāo)記法中(軸向被指定為ζ方向)，這些橫向坐標(biāo)有時稱為χ和y方向，一般彼此橫穿并橫穿軸向210。圖2B中示出了這種常規(guī)幾何結(jié)構(gòu)。(注意，在圖2A中，y方向的取向橫穿圖紙)。如圖2A所示，對圖像切片220進(jìn)行取向，使得χ方向?yàn)樗椒较?，y方向?yàn)榇怪狈较?。不過，要認(rèn)識到，圖示的(x，y，z)坐標(biāo)系是作為說明性范例提供的，也可以考慮其他坐標(biāo)系和標(biāo)定方式。例如，盡管圖2A示出了左手取向的笛卡爾坐標(biāo)系，但也可以考慮使用右手取向笛卡爾坐標(biāo)系，以及各種非笛卡爾坐標(biāo)系，例如柱面或球面坐標(biāo)系，或另一種正交坐標(biāo)系。此外，諸如MR掃描機(jī)的一些成像源可以通過除切片之外的其他方式采集數(shù)據(jù)。醫(yī)師、放射學(xué)家或其他醫(yī)務(wù)人員可能希望在顯示器上查看源體數(shù)據(jù)集10的不同平面或取向。圖2B示出了源體數(shù)據(jù)集10的軸平面視圖或前視圖的幾何結(jié)構(gòu)。更具體而言， 圖2B示出了顯示器上圖像切片220的軸平面視圖。如圖2B所示，相對于患者200將圖像切片220取向?yàn)?，χ在水平方向上，y在垂直方向上，ζ在軸向或深度方向上。顯示器上軸向視圖的圖像切片220的χ、y和ζ維度與圖2A的示意圖中的維度一致。在空間中圖像切片 220的取向使得在用戶沿著ζ維度從堆棧前方到堆棧后方翻閱圖像切片220的堆棧時可以看到每個切片的正面。圖像切片220的次序與如圖2A中的箭頭210所示的被掃描方向一致。參考圖3和圖4，盡管是通過沿一個取向掃描來采集體數(shù)據(jù)集10的，但醫(yī)師、放射學(xué)家或醫(yī)務(wù)人員可能希望查看源體數(shù)據(jù)集10的不同平面。圖3示出了用于查看體數(shù)據(jù)集的另一個平面。對于這一視圖，稱為圖2A所示解剖幾何結(jié)構(gòu)語境中的矢平面視圖，相對于原始掃描圖像的取向從左至右查看體數(shù)據(jù)的切片。圖3示出了矢平面視圖中圖像切片300 關(guān)于原始被掃描的χ、y和ζ維度的取向和維度。對于矢平面視圖，可以在輸出顯示器上查看圖像的切片，使得水平地查看圖像切片的原始ζ維度，并垂直地查看圖像切片的原始y維度。用戶可以在χ維度上翻閱圖像切片的堆棧。圖4示出了用于查看源體數(shù)據(jù)集10的另一解剖學(xué)感興趣平面。對于本范例，示出了圖像切片的冠平面。對于冠平面視圖而言，相對于圖2A的患者掃描取向從上到下查看圖像400的切片。對于冠平面查看而言，水平地查看圖像切片的原始χ維度，并垂直地查看圖像切片的原始ζ維度。用戶可以在y維度上翻閱圖像切片的堆棧。更一般地，可以選擇并從體數(shù)據(jù)集10產(chǎn)生任意傾斜平面(亦即，除了相應(yīng)圖2A、3 和4中所示的軸向、矢和冠解剖平面之外的任意平面)用于查看。例如，可以將傾斜平面定義為距水平軸的法平面30° (即，距圖像被掃描的原始平面30° )的平面。在圖IA和IB的方框圖概要中示出了用于處理源體數(shù)據(jù)集10的一種示范性系統(tǒng)和方法?？傮w上講，處理源體數(shù)據(jù)集10以在服務(wù)器160上存儲并通過網(wǎng)絡(luò)168分布，用于在客戶端計(jì)算機(jī)162、164和166上顯示。在圖IB中更詳細(xì)地示出了客戶端-服務(wù)器關(guān)系。 服務(wù)器160和客戶端計(jì)算機(jī)162、164、166通過網(wǎng)絡(luò)接口或用于在服務(wù)器-客戶端架構(gòu)中進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)通信的其他通信裝置彼此通信。繼續(xù)參考圖IA和1B，服務(wù)器160包括或?qū)崿F(xiàn)用于執(zhí)行分解處理的分解處理器 120、用于執(zhí)行劃分處理的劃分處理器140以及用于存儲體積劃分系數(shù)的適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)存儲或存儲器144。存儲器144可以包括，例如隨機(jī)存取存儲器(RAM)；磁、光或非易失性固態(tài)存儲器；等等。服務(wù)器160可以將處理器元件120，140實(shí)現(xiàn)為存儲限定處理器元件120、140 的可執(zhí)行代碼的隨機(jī)存取存儲器(RAM)；磁、光或非易失性固態(tài)存儲器；磁、光、非易失性固態(tài)、只讀存儲器(ROM)等。服務(wù)器160是可以采用任何適當(dāng)?shù)姆?wù)器-客戶端或其他網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、經(jīng)由一個或多個諸如圖示的客戶端162、164、166的客戶端、通過網(wǎng)絡(luò)訪問的任何適當(dāng)數(shù)字裝置或數(shù)字裝置的組合。更一般地，預(yù)期客戶端是配置成經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)168與服務(wù)器160 通信并包括用于顯示圖像、圖像部分、圖像繪制圖等的適當(dāng)顯示器的任何數(shù)字裝置。客戶端包括，例如個人計(jì)算機(jī)；啞終端；個人數(shù)字助理(PDA)；移動電話；包括顯示能力的其他網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器；等等。客戶端162、164、166可以包括或?qū)崿F(xiàn)用于執(zhí)行體圖像導(dǎo)航或其他圖像處理的適當(dāng)軟件。網(wǎng)絡(luò)168例如是有線、無線或混合式有線/無線數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)，并且更具體地可以包括因特網(wǎng)、醫(yī)院數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)、專用PACS數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)等，或其各種組合。在圖IA中，源體數(shù)據(jù)集10是由諸如CT掃描機(jī)的圖像采集系統(tǒng)110采集的，或是從存儲器檢索的，并由分解處理器120和劃分處理器140處理。可選地，如本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所知，也可以使用量化和壓縮處理(未示出)。直接在服務(wù)器160上或在可以由服務(wù)器 160訪問或與服務(wù)器160通信的一些其他計(jì)算機(jī)(未示出)上執(zhí)行由分解處理器120執(zhí)行的分解過程和由劃分處理器140執(zhí)行的劃分處理(以及任何其他可選處理，例如量化和壓縮處理)。返回參照圖1A，更詳細(xì)地描述分解處理器120和對應(yīng)的分解處理的一些適當(dāng)實(shí)施例。通常，“分解處理”是指例如使用單式金字塔形變換(例如小波變換)，產(chǎn)生包括在多個等級層次化布置的變換系數(shù)的金字塔形數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。對于諸如源體數(shù)據(jù)集10的大量數(shù)據(jù)而言，分解處理需要使用變換來產(chǎn)生包括各等級的體變換系數(shù)的三維金字塔形數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)30。 例如，在三個橫貫或正交維度上應(yīng)用變換以產(chǎn)生三維金字塔形數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)30(例如，參見圖 5)。從分解處理器120產(chǎn)生的體變換系數(shù)可逆變換到原始源體數(shù)據(jù)集10。此外，變換系數(shù)在空間上是局部化的，因此變換系數(shù)保存了對應(yīng)于圖像特定區(qū)域的數(shù)據(jù)。所產(chǎn)生的三維金字塔形數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)30的每個等級的變換系數(shù)連同來自更高(即更低分辨率)等級(如果有的話)的系數(shù)足以在對應(yīng)于變換系數(shù)的分辨率下重建源體數(shù)據(jù)集10。在下文中將變換系數(shù)，連同在三維金字塔形數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)30中標(biāo)識系數(shù)的系數(shù)坐標(biāo)，統(tǒng)稱為體積中的變換數(shù)據(jù)。三維金字塔形數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)30直接產(chǎn)生于服務(wù)器160上或產(chǎn)生于能夠由服務(wù)器160 訪問或與服務(wù)器160通信，或能夠與服務(wù)器160共享三維金字塔形數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)30的關(guān)聯(lián)計(jì)算機(jī)或處理器(未示出)上。分解處理由實(shí)現(xiàn)為軟件或具有可執(zhí)行指令的硬件或其組合的分解處理器120 實(shí)現(xiàn)，用于產(chǎn)生帶有體積系數(shù)的三維金字塔形數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)30。在Chang等人的美國專利 No. 6711297中更完全地描述了分解處理器的適當(dāng)硬件和軟件，在此通過引用將其全文并入這里。作為說明性范例，一種適當(dāng)?shù)姆纸庾儞Q是小波變換。小波變換處理是一種子帶分解的形式，其包括從低通信息中分離出高通信息。在子帶分解中，使用的是有限脈沖響應(yīng)(FIR) 濾波器。在分解過程的每個階段可以使用相同或不同的^R濾波器，獲得圖5中圖解示出的三維金字塔形數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)30。一種適當(dāng)?shù)腍R濾波器系列是小波濾波器。一種適當(dāng)?shù)男〔V波器是JPEG 2000標(biāo)準(zhǔn)中指定和使用的浮點(diǎn)5，7雙正交小波內(nèi)核(Daubechies)。其他適當(dāng)?shù)男〔V波器例如是JPEG2000圖像壓縮標(biāo)準(zhǔn)中指定的5，3整數(shù)小波內(nèi)核或7，9浮點(diǎn)小波內(nèi)核。在使用這種小波系統(tǒng)和濾波器或類似系統(tǒng)和濾波器時，將變換適當(dāng)?shù)胤Q為小波變換。小波(或有限支持子帶)分解的一個優(yōu)點(diǎn)是原始數(shù)據(jù)集10的幾何結(jié)構(gòu)被所產(chǎn)生的變換系數(shù)保存。這允許對以任何子分辨率重建或重建任何圖像子部分所需系數(shù)子集進(jìn)行標(biāo)識。在Chang等人的美國專利No. 6711297中闡述了這種特征，在此通過引用將該專利全文并入。小波變換可以采用各種類型的內(nèi)核來產(chǎn)生三維金字塔形數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)30。定點(diǎn)內(nèi)核是一種適當(dāng)類型的小波變換內(nèi)核。使用定點(diǎn)內(nèi)核產(chǎn)生用于三維金字塔形數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)30的定點(diǎn)系數(shù)，其允許進(jìn)行完美的重建(原始輸入的無損重建)，無需浮點(diǎn)存儲。另一種適當(dāng)?shù)男〔ㄗ儞Q內(nèi)核類型是浮點(diǎn)內(nèi)核類型，其能夠用于產(chǎn)生由浮點(diǎn)系數(shù)構(gòu)成的三維金字塔形數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)30。對于給定的濾波長度，具有浮點(diǎn)內(nèi)核的小波變換產(chǎn)生了比定點(diǎn)內(nèi)核的變換更高質(zhì)量的低分辨率圖像數(shù)據(jù)。具有浮點(diǎn)內(nèi)核的小波變換用于在壓縮應(yīng)用中改善信噪比。于是，具有浮點(diǎn)內(nèi)核的小波變換能夠以高信噪比(SNR)進(jìn)行有損壓縮，但處于視覺無損耗的水平上。這種方法能夠獲得3和20之間或甚至到1的圖像壓縮比，因此適于圖像的一般分布。使用浮點(diǎn)內(nèi)核還產(chǎn)生三維金字塔形數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的底層分量中信息的更高總計(jì)百分比，但不是無損可逆的，除非保存(即存儲)系數(shù)的全浮點(diǎn)解析。由分解函數(shù)+I=C:適當(dāng)?shù)囟x采用有浮點(diǎn)內(nèi)核的小波變換的說明性分解，其中
+定義用于利用浮點(diǎn)內(nèi)核的變換的變換函數(shù)，I表示源數(shù)據(jù)10(亦即，圖像)；而C代表經(jīng)變換的數(shù)據(jù)(即經(jīng)變換的圖像)。三維金字塔形數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)30中暗含有多分辨率格式，因?yàn)榉纸馓幚砥骱蛯?yīng)的小波變換函數(shù)在三維金字塔形數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)30的層次化等級間產(chǎn)生數(shù)學(xué)上獨(dú)立的信息。因此，在三維金字塔形數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)30中沒有冗余信息，因?yàn)槿S金字塔形數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)30在每個不同層次化等級包含唯一的數(shù)據(jù)。三維金字塔形數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)30不僅僅是不同分辨率下包含冗余信息的源數(shù)據(jù)的多次復(fù)制。由于構(gòu)造給定圖像僅需要傳送對應(yīng)于例如更深層次化等級的“額外數(shù)據(jù)”(先前未從服務(wù)器傳送到客戶端的)，小波變換的數(shù)學(xué)上獨(dú)立的性質(zhì)使通過網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳送量最小化。例如，在用戶在圖像導(dǎo)航期間在特定區(qū)域上放大時，為了實(shí)施縮放操作，僅向客戶端傳送對應(yīng)于提供更高分辨率的更深層次化等級的數(shù)據(jù)。使用小波變換來產(chǎn)生三維金字塔形數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)30為傳送大的體數(shù)據(jù)文件的不同部分提供了可縮放的方案。“可縮放”意味著從服務(wù)器數(shù)據(jù)庫需求的數(shù)據(jù)量直接正比于要在客戶端顯示的像素。亦即，從服務(wù)器需求的信息量與整個體積的大小無關(guān)，而僅取決于要在客戶端顯示的需求。例如，如果客戶端僅需要顯示軸向圖像的1/4分辨率(XY)版本，則僅從服務(wù)器請求那些系數(shù)。在將體源圖像10分解成三維金字塔形數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)30時，直接從服務(wù)器160的存儲器提取表示子圖像和子分辨率圖像的系數(shù)。服務(wù)器160然后以系數(shù)的形式僅發(fā)送重建確切尺寸的期望圖像所需的這一數(shù)據(jù)，以在客戶端顯示。小波變換也是無損的，因?yàn)樵诜纸獬蓪哟螖?shù)據(jù)表示時不丟失來自原始源數(shù)據(jù)的任何數(shù)據(jù)。盡管這里描述小波變換作為分解處理的說明性范例，但也想到了采用其他單式金字塔形表示的分解處理。參考圖5，對于體圖像導(dǎo)航應(yīng)用而言，在此認(rèn)識到，有利的是在三維中執(zhí)行變換，以便產(chǎn)生具有沿所有三個空間方向(例如，對于附圖的說明性坐標(biāo)而言的X，y，和Z)的單式金字塔形表示30。圖5示出了一個計(jì)算范例，其中首先向個體軸向源圖像切片220應(yīng)用面內(nèi)小波變換500，以產(chǎn)生中間數(shù)據(jù)510，隨后沿著軸向或ζ方向向中間數(shù)據(jù)510應(yīng)用小波變換520，以產(chǎn)生最終的三維金字塔形數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)30和體積系數(shù)。更一般地，為了產(chǎn)生三維金字塔形數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)30，在三個橫貫或正交的空間方向上應(yīng)用相同或不同的變換500、520。由分解處理器120使用的變換500、520的選擇取決于期望的三維金字塔形數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)30的特定特性。為了產(chǎn)生層次結(jié)構(gòu)，通過對先前更高等級的低通“LLL”進(jìn)行遞歸分解來產(chǎn)生每個等級的三維金字塔形數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)30。遞歸可以是相同的變換模式和內(nèi)核或任何不同組的變換內(nèi)核或模式。繼續(xù)進(jìn)行這種遞歸，直到三維金字塔形數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)30的等級到達(dá)預(yù)定尺寸。 例如，用于縱橫比為一比一的源體數(shù)據(jù)集10的三維金字塔形數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)30中的最低等級由 U8XU8X128的低通分量構(gòu)成。不過，可以產(chǎn)生其他粒度的分辨率。此外，在具有任意期望變換的遞歸過程中可以使用任何象限。在圖5所示的方法中，在列和行維度(即χ和y 方向)中通過面內(nèi)變換500將采集的軸向切片220變換相同次數(shù)，以維持三維金字塔形數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)30的經(jīng)變換數(shù)據(jù)和原始源體數(shù)據(jù)集10之間同樣的縱橫比，而在軸向或ζ方向應(yīng)用的變換520可以是任意數(shù)量的變換等級(零或更多)。還應(yīng)當(dāng)指出，應(yīng)用變換的次序可以與圖5所示不同，例如，可以在面內(nèi)變換500之前應(yīng)用軸向變換520。繼續(xù)參考圖5，作為分解的一部分，將信息匯集到分解的“低低低”(LLL)象限。作為分解的一個非限制性范例，可以選擇小波變換的內(nèi)核以便將關(guān)于原始數(shù)據(jù)集的最大量的信息匯集到三維分解的LLL(低低低)象限中，同時保持變換的計(jì)算效率。小波變換的這種特性允許傳送并接下來以特定的分辨率顯示源圖像的良好表示，同時保持變換的計(jì)算效率。用于選擇小波內(nèi)核的準(zhǔn)則之一是系數(shù)的LLL象限中匯集的數(shù)據(jù)是完整數(shù)據(jù)集的良好表示，亦即，在任何層次化等級由系數(shù)的LLL象限表示的分辨率降低的數(shù)據(jù)集適于用作針對該分辨率的顯示數(shù)據(jù)集。于是，可能直接將各等級的LLL變換系數(shù)象限用作像素。使用浮點(diǎn)內(nèi)核還在三維金字塔形數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)30的底層分量中產(chǎn)生信息的更高總計(jì)百分比，但不是無損可逆的，未保存系數(shù)的全浮點(diǎn)解析。繼續(xù)參考圖5，由分解處理器120執(zhí)行的第一或面內(nèi)變換500在第一次迭代中針對分量圖像切片220的每個產(chǎn)生與圖5所示的中間數(shù)據(jù)510對應(yīng)的一級Mallat (可分離) 變換結(jié)構(gòu)。產(chǎn)生低通LL象限以及由分解500的低高(LH)、高低(HL)和高高(HH)象限構(gòu)成的高通象限。在軸向或ζ方向上應(yīng)用分解過程的第二或軸向變換520以產(chǎn)生最終的三維金字塔形數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)30。沿著軸向或ζ方向的該第二變換再次產(chǎn)生低通和高通區(qū)域，使得最終的三維結(jié)構(gòu)包括八個區(qū)限LLL ；LLH ；LHL ；LHH ；HLL ；HLH(在圖5的圖解透視圖中不可見)； HHL和HHH。為了執(zhí)行遞歸分解以產(chǎn)生層次化等級，將LLL區(qū)限用作分解處理的新輸入，并且可以根據(jù)輸入數(shù)據(jù)的大小重現(xiàn)分解過程以產(chǎn)生一個或多個額外的等級。可以使用終結(jié)條件，例如最小的x、y、ζ維度，來確定要分解多少等級以及要在什么方向中變換。需要指出，可以省略第二或軸向變換520。在這種情況下，通過從數(shù)據(jù)集的相繼切片匯集信息來形成三維金字塔形數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)30。通過在中間數(shù)據(jù)510上匯集系數(shù)得出LLL區(qū)限和對應(yīng)的LHL、HLL和HHL區(qū)限，并且沒有對應(yīng)的LLH、LHH、HLH和HHH區(qū)限?？梢韵蛳禂?shù)的LLL區(qū)限應(yīng)用連續(xù)的變換處理?；蛘撸煞纸馓幚砥?20執(zhí)行的分解處理可以使用如JPEG 2000圖像壓縮標(biāo)準(zhǔn)中指定的具有固定5，3整數(shù)小波內(nèi)核的小波變換，盡管可以使用高效地保留低頻細(xì)節(jié)的任何整數(shù)小波內(nèi)核。使用定點(diǎn)內(nèi)核變換的特征是通過在表示中具有整數(shù)系數(shù)而保留了完美的重建表示，如本文通過引用并入的美國專利No. 6711297中所述。作為另一備選，采用使用浮點(diǎn)內(nèi)核的小波變換，縮放或量化所得的系數(shù)以提供整數(shù)像素值。在這樣的實(shí)施例中，浮點(diǎn)小波內(nèi)核包括在JPEG 2000圖像壓縮標(biāo)準(zhǔn)中指定的7，9浮點(diǎn)小波內(nèi)核。通常，小波變換以及子帶編碼器的特征是，經(jīng)變換的數(shù)據(jù)產(chǎn)生與輸入樣本相同數(shù)量的系數(shù)。這種一一對應(yīng)，與諸如FIR的保留幾何結(jié)構(gòu)的變換和緊湊支持小波的特征結(jié)合， 能夠計(jì)算擴(kuò)展系數(shù)，用于以在原始數(shù)據(jù)集中的任何分辨率重建任何感興趣體積。通常，重建 N個像素所需的系數(shù)數(shù)目與N成正比，因此傳送和重建感興趣體積所需的網(wǎng)絡(luò)和計(jì)算帶寬與母數(shù)據(jù)集的大小無關(guān)，僅取決于在客戶端請求的感興趣子體積的大小。盡管是在左手笛卡爾坐標(biāo)系的語境中描述的，但分解處理器120執(zhí)行的分解處理通常能夠工作在其他坐標(biāo)系中，例如右手笛卡爾坐標(biāo)系、極坐標(biāo)系、柱面坐標(biāo)系等。在三維正交坐標(biāo)系的情況下，通常方便的做法是，沿著三維正交坐標(biāo)系的三個坐標(biāo)方向應(yīng)用單式金字塔形變換，以便生成三維金字塔形數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)30。在圖示的實(shí)施例中，正交坐標(biāo)系為左手笛卡爾坐標(biāo)系，并且沿著χ、y和ζ坐標(biāo)方向應(yīng)用小波變換500、520。返回參照圖IA和IB并進(jìn)一步參考圖6和7，由劃分處理器140處理三維金字塔形數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)30的區(qū)限以產(chǎn)生體積劃分的系數(shù)塊的集合150。這里將劃分產(chǎn)生的每個系數(shù)塊稱為體像素元或簡稱體素，圖7中繪示為體素710。如Huffman的美國專利No. 6925208中所述那樣適當(dāng)?shù)貓?zhí)行變換數(shù)據(jù)30的劃分，在此通過引用將該專利并入。不過，由劃分處理器 140執(zhí)行的劃分是在三維中的且在所有八個區(qū)限LLL、LLH、LHL、LHH、HLL、HLH、HHL、HHH上的，從而產(chǎn)生三維體素710，每個體素對應(yīng)于原始體圖像10的限定的三維空間范圍。圖6描繪了將三維金字塔形數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)30的LLL區(qū)限劃分成一塊體素(多個)810。 類似地，將三維金字塔形數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)30的LHL區(qū)限劃分成一塊體素(多個)820。將三維金字塔形數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)30的HLL區(qū)限劃分成一塊體素(多個)830。將三維金字塔形數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)30的 HHL區(qū)限劃分成一塊體素(多個)840。將三維金字塔形數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)30的LLH區(qū)限劃分成一塊體素(多個)850。將三維金字塔形數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)30的LHH區(qū)限劃分成一塊體素(多個)860。 三維金字塔形數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)30的HLH區(qū)限被劃分成一塊體素(多個)870(圖7的透視圖中不可見)。將三維金字塔形數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)30的HHH區(qū)限劃分成一塊體素(多個)880。圖7描繪了與三維金字塔形數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)30的LLL區(qū)限的劃分對應(yīng)的體素(多個)的塊810。由附圖標(biāo)號710表示個體體素。每個體素710包括對應(yīng)于原始體圖像10的nXmXp 空間像素塊的系數(shù)。在圖示的實(shí)施例中，維度“η”沿著水平或χ方向，維度“m”沿著垂直或 y方向，并且維度“P”沿著軸向或深度或ζ方向。例如，一個體素710可以包括映射到體圖像的4X4X4像素塊的系數(shù)。亦即，在這樣的實(shí)施例中η = m = ρ = 4。在另一個說明性實(shí)施例中，一個體素710可以包括映射到體圖像的8X8X8像素塊的系數(shù)，亦即，η = m = ρ =8。更一般地，體素710的維度n、m、p可以不同，例如預(yù)期8X8X4體素，其中n = m = 8 而p = 4。通常，可以將三維金字塔形數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)30劃分成任意大小的體素710。更進(jìn)一步， 體積劃分系數(shù)的不同層次化等級可以包括不同尺寸的體素。圖6描繪了三維金字塔形數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)30的一個等級的劃分，而圖7描繪了一個區(qū)限的劃分(即LLL區(qū)限的劃分)。由坐標(biāo)的集合《level〉，〈octant〉，<x>、<y>, <ζ 適當(dāng)給出體積劃分系數(shù)的集合150的單個體素的完整標(biāo)記或標(biāo)識，其中〈level〉標(biāo)識體素在三維金字塔形數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)30中的層次化等級(對應(yīng)于由體素提供的空間分辨率信息)，〈octant〉 標(biāo)識區(qū)限(即，如圖5所示的，對于三維金字塔形數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)30的LLL、LLH、LHL、LHH、HLL、 HLH、HHL或HHH)，<x>、<y>和<z>是體素的空間坐標(biāo)。于是，例如，體素(2，LLL, <x>, <y>,<ζ 代表對于層次化等級2、區(qū)限LLL，與由空間坐標(biāo)<X>，<y>，<z>表示的空間區(qū)域?qū)?yīng)的體素。坐標(biāo)集《level〉，〈octant〉，<x>, <y>, <ζ 是說明性的，并且可以使用其他坐標(biāo)布置和坐標(biāo)值協(xié)定。劃分處理器140可選地對體素710執(zhí)行壓縮，以便于從服務(wù)器160向客戶端162、 164、166有效傳送圖像數(shù)據(jù)?；究梢圆捎萌魏晤愋偷臄?shù)據(jù)壓縮；也預(yù)期不對體素系數(shù)采用任何數(shù)據(jù)壓縮。在一種適當(dāng)?shù)膲嚎s技術(shù)中，由浮點(diǎn)值量化每個體素的系數(shù)。對結(jié)果朝向
零進(jìn)行截取并作為整數(shù)存儲。通常，可以將這一操作表示為 A1 = ，其中R = A1表示
構(gòu)成體素的系數(shù)的一個塊，而&表示量化函數(shù)。對于這種表示，如果使用朝向零的截取，可以如下表示該量化函數(shù)如果
權(quán)利要求
1.一種圖像處理系統(tǒng)，包括服務(wù)器，其包括處理器和被配置成存儲體圖像的單式金字塔形表示的存儲器，所述單式金字塔形表示包括系數(shù)體素的集合并具有層次化等級，其中每個相繼的等級添加用于提供增加的空間分辨率的信息，且每個系數(shù)體素對應(yīng)于所述體圖像中限定的三維空間區(qū)域和該層次體系的選定等級；以及網(wǎng)絡(luò)接口，其被配置成響應(yīng)于對所述體圖像中對應(yīng)于選定空間區(qū)域和選定空間分辨率的成像數(shù)據(jù)的請求經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)輸送選定系數(shù)體素。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像處理系統(tǒng)，其中，所述服務(wù)器被配置成將所述體圖像的所述單式金字塔形表示存儲為小波表示，且其中每個系數(shù)體素進(jìn)一步對應(yīng)于所述小波表示的選定象限或區(qū)限。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像處理系統(tǒng)，其中，所述服務(wù)器被配置成通過沿三維正交坐標(biāo)系的三個坐標(biāo)方向應(yīng)用單式金字塔形變換來產(chǎn)生所述單式金字塔形表示。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的圖像處理系統(tǒng)，其中，所述服務(wù)器還被配置成在存儲所述單式金字塔形表示之前壓縮所述系數(shù)體素。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像處理系統(tǒng)，還包括客戶端，其包括處理器、存儲器和顯示器，所述客戶端被配置成從所述服務(wù)器接收所輸送的選定系數(shù)體素并從所接收的對應(yīng)于所述選定空間區(qū)域和所述選定空間分辨率的系數(shù)體素重建圖像且將所重建的圖像顯示于所述顯示器上。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的圖像處理系統(tǒng)，其中，所述客戶端被配置成基于所述空間區(qū)域和所述顯示器的顯示分辨率確定所述選定空間分辨率。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的圖像處理系統(tǒng)，其中，所述客戶端還包括至少一個用戶輸入裝置并被配置成與所述顯示器和所述至少一個用戶輸入裝置協(xié)同工作來執(zhí)行圖像導(dǎo)航和處理應(yīng)用序，執(zhí)行圖像導(dǎo)航和處理應(yīng)用程序選擇所述空間區(qū)域和所述空間分辨率，所述客戶端還被配置成產(chǎn)生識別所述選定空間區(qū)域和所述選定空間分辨率或識別與所述選定空間區(qū)域和所述選定空間分辨率對應(yīng)的系數(shù)體素的客戶端請求并將該客戶端請求發(fā)送到所述服務(wù)器。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的圖像處理系統(tǒng)，其中，所述客戶端還包括系數(shù)體素高速緩存， 所述客戶端還被配置成識別與所述選定空間區(qū)域和所述選定空間分辨率對應(yīng)的任何緩存的系數(shù)體素并從發(fā)送到所述服務(wù)器的所述客戶端請求中省略所述緩存的系數(shù)體素。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像處理系統(tǒng)，其中，所述體圖像是四維的，包括時間維度， 并且所述服務(wù)器存儲所述單式金字塔形表示，所述單式金字塔形表示包括系數(shù)體素的集合并具有層次化等級，其每個相繼的等級添加提供增加的空間和時間分辨率的信息，并且每個系數(shù)體素對應(yīng)于所述四維體圖像中限定的四維空間和時間區(qū)域和所述層次體系的選定等級。
10.一種用于從服務(wù)器向至少一個客戶端傳送體圖像數(shù)據(jù)的方法，所述方法包括將體圖像變換成包括多個系數(shù)的層次化表示，所述層次化表示包括多個實(shí)質(zhì)無冗余數(shù)據(jù)的等級，其中，所述層次化表示的等級包括足以以對應(yīng)于所述等級的分辨率重建所述圖像的變換數(shù)據(jù)；將所述系數(shù)劃分成多個體素，每個體素包括水平方向中的“η”個系數(shù)，垂直方向中的“m”個系數(shù)和深度方向中的“ρ”個系數(shù)；從客戶端向服務(wù)器請求重建所述體圖像的至少一部分所必需的來自所述層次化表示的一個或多個等級的體素形式的變換數(shù)據(jù)；從客戶端向服務(wù)器傳送對所述體圖像的至少一部分的系數(shù)的請求； 響應(yīng)于所述請求，從所述服務(wù)器向所述客戶端傳送至少一個體素；以及在所述客戶端從傳送的所述至少一個體素重建所述體圖像的體視圖。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，還包括從所述客戶端向所述服務(wù)器請求重建所述體圖像的新部分所必需的來自所述層次化表示的變換數(shù)據(jù)；從所述服務(wù)器向所述客戶端傳送額外的變換數(shù)據(jù)，所述額外的變換數(shù)據(jù)來自所述層次化表示的一個或多個等級、對應(yīng)于所述體圖像的所述新部分、比所述層次化表示中先前傳送的所述等級向下一個或多個更低等級；以及利用所述額外的變換數(shù)據(jù)和原來傳送的所述變換數(shù)據(jù)重建所述體圖像的所述新部分， 由此從所述服務(wù)器向所述客戶端僅傳送在所述客戶端處重建所述體圖像的所述新部分所必需的增量變換數(shù)據(jù)。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中傳送對所述體數(shù)據(jù)的系數(shù)的請求包括產(chǎn)生像素坐標(biāo)以限定所述體圖像的所述部分；并且從所述服務(wù)器向所述客戶端傳送由所述像素坐標(biāo)限定的一個或多個體素并從所述服務(wù)器向所述客戶端傳送所識別的所述體素。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中傳送對所述體數(shù)據(jù)的系數(shù)的請求包括產(chǎn)生體素索引以限定所述體圖像的所述部分；并且從所述服務(wù)器向所述客戶端傳送由所述像素坐標(biāo)限定的一個或多個體素并從所述服務(wù)器向所述客戶端傳送所識別的所述體素。
14.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中，所述體圖像包括來自醫(yī)療成像掃描機(jī)的圖像切片。
15.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中，在所述客戶端重建所述體圖像的體視圖包括產(chǎn)生軸平面視圖。
16.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中，在所述客戶端重建所述體圖像的體視圖包括產(chǎn)生矢平面視圖。
17.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中，在所述客戶端重建所述體圖像的體視圖包括產(chǎn)生冠平面視圖。
18.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中，在所述客戶端重建所述體圖像的體視圖包括產(chǎn)生傾斜平面視圖。
19.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中，將所述體圖像變換成層次化表示包括使用定點(diǎn)內(nèi)核的小波變換將所述體圖像變換成層次化表示。
20.一種圖像導(dǎo)航和處理方法，包括識別用于顯示體圖像的選定三維空間區(qū)域和空間分辨率；查詢服務(wù)器，所述服務(wù)器將所述體圖像存儲為單式金字塔形表示，所述單式金字塔形表示被劃分成對應(yīng)于所述體圖像中限定的三維空間區(qū)域和空間分辨率的系數(shù)體素；響應(yīng)于所述查詢，從所述服務(wù)器接收所述單式金字塔形表示中包含足以以選定空間分辨率重建所述體圖像的選定空間區(qū)域的圖像數(shù)據(jù)的系數(shù)體素；以及基于所接收的系數(shù)體素，以所述選定空間分辨率重建并顯示表示所述體圖像的所述選定空間區(qū)域的圖像。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的圖像導(dǎo)航和處理方法，還包括對從所述服務(wù)器接收的系數(shù)體素進(jìn)行緩存，所述接收省略先前接收和緩存的任何系數(shù)體素。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的圖像導(dǎo)航和處理方法，還包括 對從所述服務(wù)器接收的系數(shù)體素進(jìn)行緩存；識別包括所述選定三維空間區(qū)域的減小和所述選定分辨率的增加的更新； 相應(yīng)于所述更新，更新查詢所述服務(wù)器；響應(yīng)于所述更新查詢，從所述服務(wù)器接收額外的系數(shù)體素，所述額外的系數(shù)體素連同所緩存的系數(shù)體素一起包含了足以以更新的增加的選定空間分辨率重建所述體圖像的更新的減小的選定空間區(qū)域的圖像數(shù)據(jù)，對接收的額外的系數(shù)體素也進(jìn)行緩存；以及基于所緩存的系數(shù)體素，以所述更新的增加的選定空間分辨率重建并顯示表示所述體圖像的所述更新的減小的選定空間區(qū)域的圖像。
全文摘要
一種用于從服務(wù)器向至少一個客戶端傳送體圖像數(shù)據(jù)的方法包括將所述體圖像變換成包括多個系數(shù)的層次化表示，所述層次化表示包括多個等級的實(shí)質(zhì)非冗余數(shù)據(jù)，其中所述層次化表示的等級包括足以以對應(yīng)于所述等級的分辨率重建所述圖像的變換數(shù)據(jù)；將所述系數(shù)劃分成多個體素，每個體素包括水平方向中的“n”個系數(shù)，垂直方向中的“m”個系數(shù)和深度方向中的“p”個系數(shù)；從客戶端向服務(wù)器請求重建所述源體積的至少一部分所必需的所述層次化表示的一個或多個層次的體素形式的變換數(shù)據(jù)；從客戶端向服務(wù)器傳送對所述體圖像的至少一部分的系數(shù)的請求；響應(yīng)于所述請求，從所述服務(wù)器向所述客戶端傳送至少一個體素；以及在所述客戶端從傳送的所述至少一個體素重建所述體圖像的體視圖。
文檔編號H04N7/173GK102197649SQ200980142688
公開日2011年9月21日 申請日期2009年8月11日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月29日
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