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申请/专利权人：北京安德医智科技有限公司

摘要：本发明实施例涉及一种医学影像的体绘制处理方法和装置，所述方法包括：接收影像序列、视角点坐标视距和成像尺寸；确认视角点、构建三维纹理数据空间；构建体绘制成像面并对其进行网格划分得到像素点集合，从各个像素点出发朝三维纹理数据空间作一条投射光线组成投射光线集合；基于CUDA架构在GPU显存中存储三维纹理数据空间、视角正交面、像素点投射光线集合,并规划一个RGB像素组存储区；在GPU运行环境下为每个像素点创建一个调用定制光线投射算法核函数的线程，并在对所有线程进行并行执行；基于RGB像素组存储区内得到的所有RGB像素组进行图像构建得到体绘制图像并显示。本发明可以提升医学影像体绘制的实时性绘图效果。

主权项：1.一种医学影像的体绘制处理方法，其特征在于，所述方法包括：接收第一医学影像序列、视角点坐标、视角点视距和体绘制成像尺寸w0×h0；所述第一医学影像序列由多个第一医学影像顺序排序而成；所述第一医学影像为一个三维CT影像或一个三维MRI影像；每个所述第一医学影像都由多个影像像素点组成；每个所述影像像素点至少对应一个三维影像坐标x,y,z和一个影像灰度；所述三维影像坐标x,y,z为一个XYZ坐标系下的空间坐标，所述XYZ坐标系为一个由X、Y、Z轴组成的三维笛卡尔坐标系；所述体绘制成像尺寸w0×h0中的w0、h0分别为体绘制成像的像素宽度和像素高度；根据所述第一医学影像序列、所述视角点坐标和所述视角点视距进行视角点确认和归一化的三维纹理数据空间构建得到对应的第一视角点和三维纹理数据空间T；所述三维纹理数据空间T为一个在WHD坐标系下形状为1×1×1的正方体空间，所述WHD坐标系为一个由宽度W轴、高度H轴和深度D轴组成的三维笛卡尔坐标系；所述三维纹理数据空间T内包括多个纹理体素点t；所述纹理体素点t与所述影像像素点一一对应；每个所述纹理体素点t对应一个三维坐标w,h,d和一个纹理体素灰度，三维坐标值w、h、d的取值范围都在0到1之间，所述纹理体素灰度与对应的所述影像灰度一致；所述三维纹理数据空间T的八个侧面中与所述第一视角点距离最近的一个侧面记为对应的视角正交面；所述视角正交面的中心点与所述第一视角点的连线垂直所述视角正交面；在所述第一视角点到所述三维纹理数据空间T的所述视角正交面的中心点的连线上任选一点作为对应的成像平面点；并在所述成像平面点作一个与所述视角正交面大小一致且四边都平行的平面记为对应的体绘制成像面；基于所述体绘制成像尺寸w0×h0对所述体绘制成像面进行网格划分得到对应的w0×h0个成像面像素点p组成对应的第一像素点集合；并从各个所述成像面像素点p出发朝着所述三维纹理数据空间T的方向作一条垂直于所述视角正交面的射线记为对应的像素点投射光线，并由得到的所有所述像素点投射光线组成对应的第一投射光线集合；基于CUDA函数集中用于规划内存空间以及用于读写内存数据的处理函数在GPU显存中规划一个三维纹理数据存储区、一个正交面数据存储区、一个像素点数据存储区和一个投射光线数据存储区用于存储对应的所述三维纹理数据空间T、所述三维纹理数据空间T的所述视角正交面、所述第一像素点集合和所述第一投射光线集合；并在GPU显存中规划一个RGB像素组存储区；所述RGB像素组存储区用于存储多个RGB像素组，每个所述RGB像素组由R通道像素值、G通道像素值和B通道像素值组成，所述RGB像素组存储区中所述RGB像素组的数量与所述像素点数据存储区中所述成像面像素点p的数量匹配且所述RGB像素组与所述成像面像素点p一一对应，所述RGB像素组存储区内存储的所有所述RGB像素组都初始化为空；在GPU运行环境下为每个所述成像面像素点p创建一个调用光线投射算法核函数的线程记为对应的第一像素点线程；并在GPU运行环境下对所有所述第一像素点线程进行并行执行；所述光线投射算法核函数为一个只能在GPU运行环境下运行且只能使用GPU显存的CUDA内核函数；所述光线投射算法核函数的输入参数为第一像素点索引；所述第一像素点索引为GPU显存中存储的所述第一像素点集合中的一个所述成像面像素点p对应的唯一索引号；所述光线投射算法核函数用于将GPU显存中存储的所述第一像素点集合中与所述像素点索引对应的所述成像面像素点p作为对应的当前像素点，并将GPU显存中存储的所述第一像素点集合中与所述当前成像面像素点对应的所述像素点投射光线作为对应的当前投射光线，并按光线投射算法和Lambert光照模型根据GPU显存中存储的所述三维纹理数据空间T、所述视角正交面和所述当前投射光线对所述当前像素点的RGB像素进行计算并基于计算结果对所述RGB像素组存储区进行更新；各个所述第一像素点线程的输入参数为第二像素点索引；各个所述第一像素点线程用于将输入的所述第二像素点索引作为对应的所述第一像素点索引向所述光线投射算法核函数输入并运行所述光线投射算法核函数进行计算；在GPU显存中的所述RGB像素组存储区内的所有所述RGB像素组都不为空时，基于得到的所有所述RGB像素组进行图像构建并将得到的构建图像作为对应的体绘制图像并显示。

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