本發(fā)明涉及用于對(duì)對(duì)象的圖像進(jìn)行分割的設(shè)備、系統(tǒng)和方法。其應(yīng)用于醫(yī)學(xué)成像中，尤其用于診斷或處置規(guī)劃。

背景技術(shù)：

在醫(yī)學(xué)圖像中，圖像分割是手術(shù)人員獲得醫(yī)學(xué)圖像的深入分析的最重要的任務(wù)之一。圖像分割的目標(biāo)是要識(shí)別感興趣區(qū)域(ROI)并突出顯示ROI的邊界，使得執(zhí)行圖像分析的操作者能夠區(qū)別ROI與圖像內(nèi)容的剩余部分。

存在用于圖像分割的許多途徑。例如，自動(dòng)處理當(dāng)其被應(yīng)用到良好定義的結(jié)構(gòu)和標(biāo)準(zhǔn)輪廓定義時(shí)是有利的。然而，該技術(shù)有時(shí)歸因于諸如圖像采集錯(cuò)誤、圖像內(nèi)容中的異常和局部圖像模糊性的存在的缺陷而不可實(shí)現(xiàn)。為了克服基于純自動(dòng)圖像處理的圖像分割的上述缺點(diǎn)，已經(jīng)開(kāi)發(fā)了將用戶信息并入到自動(dòng)圖像處理中的許多方法。具體地，在輪廓校正中涉及用戶輸入以便加速和簡(jiǎn)化對(duì)醫(yī)學(xué)圖像中包含的結(jié)構(gòu)的勾畫(huà)。

存在幾種主要類型的輸入，其能夠在交互式分割過(guò)程期間由用戶提供。例如，用戶可以設(shè)置針對(duì)一個(gè)或多個(gè)分割參數(shù)的值，例如二值化的閾值水平，可變形模型的代價(jià)函數(shù)中的加權(quán)因子，用于由目標(biāo)函數(shù)定義質(zhì)量準(zhǔn)則的質(zhì)量水平，等等。

其他方法使得用戶能夠在目標(biāo)結(jié)構(gòu)周?chē)L制初始輪廓并且通過(guò)改進(jìn)其與目標(biāo)結(jié)構(gòu)的匹配來(lái)調(diào)節(jié)初始輪廓。這能夠使用本領(lǐng)域中已知的一個(gè)或多個(gè)算法模型來(lái)實(shí)現(xiàn)，包括活動(dòng)輪廓(active contour)、圖形切割、彈性輪廓模型和基于模型的分割、等等。

還存在交互式分割途徑，其考慮用戶發(fā)起的運(yùn)動(dòng)。當(dāng)用戶繪制初始輪廓時(shí)，他通常使諸如鼠標(biāo)的圖像定位器器件運(yùn)動(dòng)。該用戶發(fā)起的運(yùn)動(dòng)之后被轉(zhuǎn)換成初始輪廓。這些方法的一個(gè)示例是生存航線方法，其中鼠標(biāo)速度被用作局部圖像質(zhì)量的指示以便動(dòng)態(tài)地校準(zhǔn)代價(jià)函數(shù)中的權(quán)重。然而，本領(lǐng)域中已知的方法在它們的準(zhǔn)確性和效率上受到限制，因?yàn)殛P(guān)于用戶發(fā)起的運(yùn)動(dòng)的信息未有效地被應(yīng)用以加速圖像分割的過(guò)程。

另外，逐切片的在3D醫(yī)學(xué)圖像上的結(jié)構(gòu)的勾畫(huà)是繁瑣且耗時(shí)的。盡管當(dāng)前勾畫(huà)工具允許用戶勾勒結(jié)構(gòu)的輪廓或從之內(nèi)填充它，但是用戶的所需要的準(zhǔn)確性相當(dāng)高。一些智能工具對(duì)齊到圖像梯度，但是勾畫(huà)仍然需要大量精確的鼠標(biāo)移動(dòng)。強(qiáng)度調(diào)制的輻射治療的規(guī)劃需要在規(guī)劃CT中勾畫(huà)風(fēng)險(xiǎn)結(jié)構(gòu)。通常，這被手動(dòng)地完成并且用戶必須利用輪廓工具仔細(xì)地勾勒結(jié)構(gòu)的輪廓，其是非常耗時(shí)的。對(duì)于頭部&頸部RT規(guī)劃情況，要勾勒所有結(jié)構(gòu)的輪廓可能花費(fèi)高達(dá)10個(gè)小時(shí)。存在一些圖像處理技術(shù)來(lái)輔助該過(guò)程：例如，肺部能夠通過(guò)設(shè)置閾值和種子點(diǎn)來(lái)描繪輪廓。然而，該策略僅僅針對(duì)很少的結(jié)構(gòu)適用。存在自動(dòng)化或半自動(dòng)化描繪輪廓方法，但是仍然需要針對(duì)許多情況被修正或被重做。另外，許多算法要求來(lái)自庫(kù)的關(guān)于要描繪輪廓的結(jié)構(gòu)的先驗(yàn)知識(shí)。因此，對(duì)于許多已知的結(jié)構(gòu)和所有新的或不常見(jiàn)的結(jié)構(gòu)，仍然需要大量時(shí)間來(lái)進(jìn)行準(zhǔn)確的勾畫(huà)。

在Olabarriaga等人的文章“Interaction in the segmentation of medical images:A survey”(Medical Image Analysis 5(2001)127-142)中，關(guān)于包括用戶輸入的類型、用戶輸入如何影響分割過(guò)程的計(jì)算部分和用戶交互的目的的方面討論了現(xiàn)有交互式分割方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目標(biāo)是要提供用于對(duì)對(duì)象的圖像進(jìn)行分割的設(shè)備、系統(tǒng)和方法，其實(shí)現(xiàn)關(guān)于一個(gè)或多個(gè)用戶發(fā)起的運(yùn)動(dòng)的用戶輸入的改進(jìn)的利用以便更高效且可靠地執(zhí)行圖像分割。

在本發(fā)明的第一方面中，提出了一種用于對(duì)對(duì)象的圖像進(jìn)行分割的設(shè)備，其包括：數(shù)據(jù)接口，其用于接收所述對(duì)象的圖像，所述圖像描繪所述對(duì)象的結(jié)構(gòu)；轉(zhuǎn)換單元，其用于將圖像定位器器件的用戶發(fā)起的運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成圍繞所述結(jié)構(gòu)的第一輪廓；運(yùn)動(dòng)參數(shù)配準(zhǔn)單元，其用于將所述用戶發(fā)起的運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)參數(shù)配準(zhǔn)到所述第一輪廓，所述運(yùn)動(dòng)參數(shù)包括所述圖像定位器器件的速度和/或加速度；圖像控制點(diǎn)單元，其用于以隨所述運(yùn)動(dòng)參數(shù)減小的密度將多個(gè)圖像控制點(diǎn)分布在所述第一輪廓上；以及分割單元，其用于通過(guò)基于所述多個(gè)圖像控制點(diǎn)確定所述第一輪廓內(nèi)的第二輪廓來(lái)對(duì)所述圖像進(jìn)行分割，所述分割單元被配置為使用一個(gè)或多個(gè)分割函數(shù)。

在本發(fā)明的另一方面中，提出了一種用于對(duì)對(duì)象的圖像進(jìn)行分割的系統(tǒng)，其包括：成像裝置，其用于生成所述對(duì)象的至少一幅圖像；以及如本文公開(kāi)的設(shè)備，其用于對(duì)所生成的至少一幅圖像進(jìn)行分割。根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)因此組合了本文公開(kāi)的設(shè)備的上述優(yōu)點(diǎn)以及生成圖像的可能性。這對(duì)于諸如其中圖像生成和圖像分割兩者都需要以高效率和準(zhǔn)確度來(lái)執(zhí)行的診斷或治療規(guī)劃的應(yīng)用尤其是有利的。

在本發(fā)明的另一方面中，提出了一種用于對(duì)對(duì)象的圖像進(jìn)行分割的方法，其包括以下步驟：接收所述對(duì)象的圖像，所述圖像描繪所述對(duì)象的結(jié)構(gòu)；將圖像定位器器件的用戶發(fā)起的運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成圍繞所述結(jié)構(gòu)的第一輪廓；將所述用戶發(fā)起的運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)參數(shù)配準(zhǔn)到所述第一輪廓，所述運(yùn)動(dòng)參數(shù)包括所述圖像定位器器件的速度和/或加速度；以隨所述運(yùn)動(dòng)參數(shù)減小的密度將多個(gè)圖像控制點(diǎn)分布在所述第一輪廓上；并且通過(guò)基于所述多個(gè)圖像控制點(diǎn)確定所述第一輪廓內(nèi)的第二輪廓來(lái)對(duì)所述圖像進(jìn)行分割，所述分割單元被配置為使用一個(gè)或多個(gè)分割函數(shù)，尤其是活動(dòng)輪廓和/或基于模型的分割和/或圖形切割。

在本發(fā)明的另外的其他方面中，提供了：一種包括程序代碼單元的計(jì)算機(jī)程序，當(dāng)所述計(jì)算機(jī)程序在計(jì)算機(jī)上執(zhí)行時(shí)，所述程序代碼單元用于使計(jì)算機(jī)執(zhí)行本文公開(kāi)的方法的步驟；以及一種在其中存儲(chǔ)了計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品的非暫態(tài)計(jì)算機(jī)可讀記錄介質(zhì)，所述計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品在由設(shè)備運(yùn)行時(shí)使本文公開(kāi)的方法被執(zhí)行。

在從屬權(quán)利要求中限定了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例?？梢岳斫獾氖?，要求保護(hù)的系統(tǒng)、方法和計(jì)算機(jī)程序具有與要求保護(hù)的設(shè)備和在從屬權(quán)利要求中限定的相似的和/或相同的優(yōu)選實(shí)施例。

本發(fā)明實(shí)現(xiàn)更高效且可靠的交互式圖像分割，尤其是智能套索方法。具體地，用戶發(fā)起的運(yùn)動(dòng)的經(jīng)配準(zhǔn)的運(yùn)動(dòng)參數(shù)被用于將多個(gè)圖像控制點(diǎn)分布在第一輪廓上。執(zhí)行圖像分割的用戶傾向于當(dāng)他關(guān)于由他發(fā)起的運(yùn)動(dòng)的結(jié)果更確定時(shí)更快速地移動(dòng)圖像定位器器件，例如鼠標(biāo)。這在對(duì)象的結(jié)構(gòu)清楚可見(jiàn)時(shí)尤其如此。對(duì)比之下，用戶傾向于當(dāng)強(qiáng)的圖像梯度適當(dāng)?shù)乜拷脩敉ㄟ^(guò)移動(dòng)鼠標(biāo)控制其的鼠標(biāo)指針時(shí)更慢地移動(dòng)鼠標(biāo)，使得用戶感覺(jué)到高準(zhǔn)確性是必要的。因此，如果運(yùn)動(dòng)參數(shù)在用戶發(fā)起的運(yùn)動(dòng)期間部分高且部分低，則由用戶創(chuàng)建的第一輪廓可以通常被分離成具有較高的準(zhǔn)確性或“高準(zhǔn)確性區(qū)域(HAR)”的區(qū)域和具有較低的準(zhǔn)確性或“低準(zhǔn)確性區(qū)域(LAR)”的區(qū)域。HAR比較接近于包括一個(gè)或多個(gè)最接近的內(nèi)部邊界的目標(biāo)分割結(jié)果。

本領(lǐng)域技術(shù)人員理解這樣的分離僅僅是定性的和相對(duì)的但是不是定量的或絕對(duì)的。技術(shù)人員還理解，第一輪廓的HAR歸因于相對(duì)較高的準(zhǔn)確性而相對(duì)于LAR對(duì)應(yīng)于較好的對(duì)象的結(jié)構(gòu)。由于圖像控制點(diǎn)的密度隨運(yùn)動(dòng)參數(shù)減小，因而在當(dāng)HAR和LAR兩者都存在于第一輪廓中時(shí)的情況下，在HAR中比在LAR中存在相對(duì)較多的圖像控制點(diǎn)。在這樣的情況下，第二輪廓更多地基于第一輪廓的HAR而非LAR來(lái)確定，得到圖像分割的增大的效率和可靠性。技術(shù)人員理解本發(fā)明不限于當(dāng)HAR和LAR兩者都存在于第一輪廓中時(shí)的情況，而是第一輪廓可以主要地包括HAR或LAR。獨(dú)立于第一輪廓的實(shí)際配置，本發(fā)明實(shí)現(xiàn)圖像分割的可靠結(jié)果，使得用戶從需要貫穿用戶發(fā)起的運(yùn)動(dòng)非常準(zhǔn)確的壓力中釋放出來(lái)。分割和勾畫(huà)過(guò)程因此變得較不繁瑣。

在該背景下，圖像定位器器件可以通常包括鼠標(biāo)。然而，這不限制本發(fā)明，因?yàn)閳D像定位器器件可以包括適合于使用戶執(zhí)行用戶發(fā)起的運(yùn)動(dòng)的任何器件，用戶發(fā)起的運(yùn)動(dòng)能夠被轉(zhuǎn)換成諸如監(jiān)視器、屏幕或顯示器的顯示單元上的輪廓。具體地，圖像定位器器件可以包括與鼠標(biāo)協(xié)作的指針、電子繪圖設(shè)備或觸摸屏。圖像控制點(diǎn)包括能夠被定位在圖像的特定位置處的精確圖像對(duì)象以便突出顯示區(qū)域和/或修改圖像內(nèi)容。一個(gè)或多個(gè)分割函數(shù)包括針對(duì)圖像分割的應(yīng)用已知的任何函數(shù)。本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，分割函數(shù)尤其包括活動(dòng)輪廓、基于模型的分割和圖形切割，其中，還可以單獨(dú)地或與彼此組合地使用另外的動(dòng)作，例如水平集、區(qū)域生長(zhǎng)、可變形輪廓、統(tǒng)計(jì)形狀模型、交互式方法。技術(shù)人員進(jìn)一步理解，圖像控制點(diǎn)的密度通過(guò)在沿第一輪廓測(cè)量的相鄰圖像控制點(diǎn)之間的距離確定。

在優(yōu)選實(shí)施例中，所述分割被配置為識(shí)別所述第一輪廓內(nèi)的多個(gè)目標(biāo)點(diǎn)，所述目標(biāo)點(diǎn)每個(gè)位于以所述圖像控制點(diǎn)的對(duì)應(yīng)圖像控制點(diǎn)開(kāi)始的體積和/或路徑內(nèi)，所述第二輪廓通過(guò)連接所述多個(gè)目標(biāo)點(diǎn)形成。優(yōu)選地，相鄰的目標(biāo)點(diǎn)可以被連接以確定第二輪廓。體積可以優(yōu)選地包括尤其是在垂直于第一輪廓的邊緣的一條或多條線周?chē)囊粋€(gè)或多個(gè)圓柱形體積。由于在HAR中比在LAR中存在相對(duì)較多的圖像控制點(diǎn)，因此，相比于LAR，存在與HAR的圖像控制點(diǎn)相對(duì)應(yīng)的更多的識(shí)別的目標(biāo)點(diǎn)。有利地，這使得能夠以增大的準(zhǔn)確性和效率確定第二輪廓。

在另一優(yōu)選實(shí)施例中，所述路徑包括直線路徑，所述直線路徑與所述第一輪廓的邊緣垂直或成斜角和/或具有隨所述運(yùn)動(dòng)參數(shù)增大的長(zhǎng)度。直線路徑與諸如曲線路徑的其他形狀或形式相比相對(duì)容易定義。結(jié)果，簡(jiǎn)化了識(shí)別目標(biāo)點(diǎn)并且因此簡(jiǎn)化了圖像分割。另外，垂直于第一輪廓的邊緣的直線路徑具有相對(duì)于第一輪廓良好定義的方向。直線路徑能夠因此針對(duì)每個(gè)圖像控制點(diǎn)被容易地且可靠地定義。另外，直線路徑對(duì)于HAR中的圖像控制點(diǎn)較短并且對(duì)于LAR中的圖像控制點(diǎn)較長(zhǎng)。本發(fā)明因此考慮結(jié)構(gòu)與第一輪廓之間的距離在HAR中比在LAR中小并且實(shí)現(xiàn)具有高精確度的圖像分割。

在另一優(yōu)選實(shí)施例中，所述分割單元被配置為分析所述體積和/或所述路徑上的所述圖像的圖像參數(shù)并識(shí)別其中其檢測(cè)到所述圖像參數(shù)的峰值的所述目標(biāo)點(diǎn)。測(cè)量圖像參數(shù)對(duì)于以高準(zhǔn)確度識(shí)別目標(biāo)點(diǎn)是有利的，因?yàn)閳D像性質(zhì)的定量分析是可能的，使得能夠在分割期間考慮甚至模糊的圖像細(xì)節(jié)。圖像參數(shù)可以包括圖像分割的領(lǐng)域中已知的任何圖像算法，例如圖像梯度、灰度值、對(duì)比度、等等。

在另一優(yōu)選實(shí)施例中，所述圖像參數(shù)包括圖像梯度，所述分割單元被配置為識(shí)別其中其檢測(cè)到所述圖像梯度的梯度峰值的所述目標(biāo)點(diǎn)。圖像梯度是適當(dāng)?shù)膮?shù)，因?yàn)閳D像梯度的存在指示與不同的材料/組織/結(jié)構(gòu)相對(duì)應(yīng)的圖像內(nèi)容的兩個(gè)或更多個(gè)組之間的邊界。有利地，本發(fā)明實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確且容易的輪廓校正。

在另一優(yōu)選實(shí)施例中，所述梯度峰值包括從所述圖像控制點(diǎn)開(kāi)始的最大梯度峰值和/或第一梯度峰值。最大梯度峰值被理解為通過(guò)遍及體積和/或路徑上檢測(cè)到的圖像梯度的最大值來(lái)獲得的。以這種方式，目標(biāo)點(diǎn)能夠以高準(zhǔn)確度被定位在兩種不同的材料和/或組織類型之間的邊界處。這有利地得到交互式圖像分割的增大的可靠性。另外，本發(fā)明考慮第一輪廓與對(duì)象的結(jié)構(gòu)之間的距離在第一輪廓的某些區(qū)域中相對(duì)小，尤其是在HAR中。對(duì)于這樣的區(qū)域，很可能的是僅僅一個(gè)梯度峰值存在于來(lái)自對(duì)應(yīng)的圖像控制點(diǎn)的短距離內(nèi)。因此，足以檢測(cè)第一梯度峰值以便檢測(cè)最大梯度峰值或在其幅值和/或位置上接近于最大梯度峰值的梯度峰值。有利地，圖像分割的效率被進(jìn)一步提高。

在另一優(yōu)選實(shí)施例中，所述分割單元被配置為僅僅在所述梯度峰值高于預(yù)定義閾值梯度時(shí)識(shí)別所述目標(biāo)點(diǎn)。以這種方式能夠防止不能合格地用于合理地定義第二輪廓的目標(biāo)點(diǎn)被識(shí)別。有利地，圖像分割的可靠性被進(jìn)一步提高。

在另一優(yōu)選實(shí)施例中，所述第二輪廓包括隨所述運(yùn)動(dòng)參數(shù)增大的到所述第一輪廓的距離。以這種方式形成如由第一輪廓和第二輪廓定義的帶，其中帶寬在LAR中比在HAR中大。這樣的帶有利地用作圖形切割的細(xì)化的開(kāi)始點(diǎn)，代替隨機(jī)選擇的帶，由此得到分割結(jié)果的增大的可靠性。

在另一優(yōu)選實(shí)施例中，所述圖像包括第一圖像切片和至少一個(gè)第二圖像切片，還包括轉(zhuǎn)移單元，所述轉(zhuǎn)移單元用于將所述結(jié)構(gòu)和/或所述第一輪廓和/或所述第二輪廓從所述第一圖像切片轉(zhuǎn)移到所述至少一個(gè)第二圖像切片。以這種方式，結(jié)構(gòu)和/或第一輪廓和/或第二輪廓能夠被用于分割第二圖像切片。這通過(guò)調(diào)節(jié)第一輪廓和/或第二輪廓或通過(guò)預(yù)測(cè)新輪廓而有利地改進(jìn)圖像分割。

在另一優(yōu)選實(shí)施例中，所述圖像控制點(diǎn)單元被配置為在不使用所述運(yùn)動(dòng)參數(shù)的情況下分布多個(gè)額外圖像控制點(diǎn)。具體地，與額外的圖像控制點(diǎn)相對(duì)應(yīng)的路徑包括與結(jié)構(gòu)的曲率相關(guān)的長(zhǎng)度。有利地，本發(fā)明實(shí)現(xiàn)交互式圖像分割和自動(dòng)圖像分割兩者以及兩者的組合，導(dǎo)致增大的用戶靈活性。

在另一優(yōu)選實(shí)施例中，所述運(yùn)動(dòng)參數(shù)配準(zhǔn)單元被配置為當(dāng)所述運(yùn)動(dòng)參數(shù)低于預(yù)定義閾值參數(shù)時(shí)用信號(hào)通知錯(cuò)誤。本發(fā)明使得能夠指示對(duì)圖像內(nèi)容反直覺(jué)的分割結(jié)果(例如歸因于植入物的存在)，或者指示其中不能夠測(cè)得圖像梯度的情況。有利地，這得到更安全且可靠的圖像分割。

附圖說(shuō)明

本發(fā)明的這些和其他方面將從下文中描述的(一個(gè)或多個(gè))實(shí)施例變得顯而易見(jiàn)并參考下文中描述的(一個(gè)或多個(gè))實(shí)施例得到闡述。在以下附圖中：

圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的實(shí)施例的示意性框圖；

圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的另一實(shí)施例的示意性框圖；

圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的另一實(shí)施例的示意性框圖；

圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)的實(shí)施例的示意性框圖；

圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的方法的實(shí)施例的示意性框圖；并且

圖6示出了醫(yī)學(xué)圖像的分割。

具體實(shí)施方式

參考圖1，示出了根據(jù)第一實(shí)施例的用于對(duì)對(duì)象的圖像12進(jìn)行分割的設(shè)備10a的示意性框圖。設(shè)備10a包括用于接收對(duì)象的圖像12的數(shù)據(jù)接口16。圖像12包括與對(duì)象的部分相對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)18。對(duì)象通常為諸如人類的生物，其中結(jié)構(gòu)18與其相對(duì)應(yīng)的部分可以例如包括諸如肺部、大腦、心臟、胃、等等的解剖結(jié)構(gòu)。本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，結(jié)構(gòu)18被將結(jié)構(gòu)18從圖像12的結(jié)構(gòu)18的外部的圖像內(nèi)容分離的邊界包圍。

數(shù)據(jù)接口16可以為本領(lǐng)域中已知的任何類型的數(shù)據(jù)接口，尤其是在成像裝置到設(shè)備10a之間的數(shù)據(jù)連接。這樣的數(shù)據(jù)連接用于將圖像數(shù)據(jù)從成像裝置轉(zhuǎn)移到設(shè)備10a以進(jìn)行圖像分割。數(shù)據(jù)接口16的類型可以包括但不限于Current Loop、RS-232、GPIB、V.35、等等。

設(shè)備10a包括轉(zhuǎn)換單元20，轉(zhuǎn)換單元20用于將圖像定位器器件24的用戶發(fā)起的運(yùn)動(dòng)22轉(zhuǎn)換成第一輪廓，其中，結(jié)構(gòu)18由第一輪廓包圍。圖像定位器器件24可以包括鼠標(biāo)。備選地，圖像定位器器件24可以包括由鼠標(biāo)或由用戶的手指或使得能夠在屏幕(尤其是觸摸屏)上移動(dòng)指針的另一器件控制的鼠標(biāo)指針。在優(yōu)選實(shí)施例中，轉(zhuǎn)換單元20被配置為處理與用戶發(fā)起的運(yùn)動(dòng)22相對(duì)應(yīng)的運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)并基于運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)來(lái)生成第一輪廓。在另一優(yōu)選實(shí)施例中，轉(zhuǎn)換單元20被配置為進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)對(duì)第一輪廓進(jìn)行添加和/或修改，例如修改用于使諸如實(shí)線和虛線的第一輪廓可視化的線的厚度和/或亮度和/或類型。

在圖1中示出的實(shí)施例中，圖像定位器器件24被布置為在設(shè)備10a外部，其中用戶發(fā)起的運(yùn)動(dòng)22經(jīng)由用在圖像定位器器件24與轉(zhuǎn)換單元20之間的箭頭指示的數(shù)據(jù)信道被處理到設(shè)備10a中。在圖2中示出的設(shè)備10b的優(yōu)選實(shí)施例中，圖像定位器器件24被集成到設(shè)備10b中。因此，設(shè)備10b被配置為接收并轉(zhuǎn)換用戶發(fā)起的運(yùn)動(dòng)22。以這種方式，用戶僅僅需要執(zhí)行用戶發(fā)起的運(yùn)動(dòng)22，其被自動(dòng)轉(zhuǎn)換成第一輪廓。這有利地提高分割效率。

設(shè)備10a還包括運(yùn)動(dòng)參數(shù)配準(zhǔn)單元26，運(yùn)動(dòng)參數(shù)配準(zhǔn)單元26用于將用戶發(fā)起的運(yùn)動(dòng)22的運(yùn)動(dòng)參數(shù)配準(zhǔn)到第一輪廓。運(yùn)動(dòng)參數(shù)包括定位器速度和/或定位器加速度，所述定位器速度是圖像定位器器件的速度，所述定位器加速度是圖像定位器器件24的加速度。在優(yōu)選實(shí)施例中，運(yùn)動(dòng)參數(shù)配準(zhǔn)單元26被配置為通過(guò)接收由運(yùn)動(dòng)參數(shù)配準(zhǔn)單元26其本身和/或由圖像定位器器件24和/或由單獨(dú)的運(yùn)動(dòng)測(cè)量裝置(尤其是運(yùn)動(dòng)傳感器)測(cè)量的運(yùn)動(dòng)參數(shù)來(lái)配準(zhǔn)運(yùn)動(dòng)參數(shù)。圖像定位器器件24和/或圖像定位器器件24和/或單獨(dú)的運(yùn)動(dòng)測(cè)量裝置可以被配置為使用光學(xué)和/或熱學(xué)和/或機(jī)械和/或磁性和/或聲學(xué)和/或其他類型的傳感器或器件和/或它們的(一個(gè)或多個(gè))組合來(lái)測(cè)量運(yùn)動(dòng)參數(shù)。優(yōu)選地，運(yùn)動(dòng)參數(shù)包括鼠標(biāo)和/或指針和/或電子繪圖設(shè)備、等等的速度和/或加速度。在另一實(shí)施例中，指針的運(yùn)動(dòng)參數(shù)可以當(dāng)用戶在觸摸屏或?qū)崿F(xiàn)與觸摸屏相同或相似的功能的觸敏板上移動(dòng)他的手指時(shí)測(cè)得。優(yōu)選地，運(yùn)動(dòng)參數(shù)被配準(zhǔn)到整個(gè)第一輪廓，即，諸如第一輪廓的像素和/或體素的每單個(gè)圖像點(diǎn)。這意味著第一輪廓的每個(gè)像素和/或體素接收針對(duì)運(yùn)動(dòng)參數(shù)的特定值。

在圖3中示出的設(shè)備10c的另一優(yōu)選實(shí)施例中，轉(zhuǎn)換單元20和運(yùn)動(dòng)參數(shù)配準(zhǔn)單元26被配置為單個(gè)元件。以這種方式，將用戶發(fā)起的運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成第一輪廓并將運(yùn)動(dòng)參數(shù)配準(zhǔn)到第一輪廓在一個(gè)單個(gè)步驟中完成。這有利地得到更高效的圖像分割。應(yīng)理解，這樣的配置同樣適用于圖2中示出的設(shè)備10b。

設(shè)備10a還包括圖像控制點(diǎn)器件28，其用于以隨運(yùn)動(dòng)參數(shù)減小的密度將多個(gè)圖像控制點(diǎn)分布在第一輪廓上。在本發(fā)明的范圍內(nèi)，圖像控制點(diǎn)的密度是指輪廓的每單位長(zhǎng)度的圖像控制點(diǎn)的數(shù)量。在優(yōu)選實(shí)施例中，圖像控制點(diǎn)器件28被配置為與一個(gè)或多個(gè)圖形用戶界面(GUI)協(xié)作。例如，GUI可以包括用于使用戶激活圖像控制點(diǎn)的分布的一個(gè)或多個(gè)控制元件，例如按鈕。另外，圖像控制點(diǎn)器件28可以使得用戶能夠定義圖像控制點(diǎn)的數(shù)量，使得當(dāng)期望數(shù)量的圖像控制點(diǎn)已經(jīng)被選擇時(shí)，相鄰圖像控制點(diǎn)之間的距離將被自動(dòng)選擇，使得圖像控制點(diǎn)的密度隨運(yùn)動(dòng)參數(shù)減小。相鄰圖像控制點(diǎn)之間的距離是指相鄰圖像控制點(diǎn)之間的輪廓片段的長(zhǎng)度。優(yōu)選地，圖像控制點(diǎn)的視覺(jué)形狀還可以由圖像控制點(diǎn)器件28定義。

設(shè)備10a還包括分割單元30，其用于通過(guò)基于多個(gè)圖像控制點(diǎn)確定第一輪廓內(nèi)的第二輪廓來(lái)對(duì)圖像12進(jìn)行分割，所述分割單元被配置為使用一個(gè)或多個(gè)分割函數(shù)。一個(gè)或多個(gè)分割函數(shù)可以包括活動(dòng)輪廓、基于模型的分割和圖形切割。然而，這不是對(duì)本發(fā)明的限制，并且分割函數(shù)可以包括水平集、區(qū)域生長(zhǎng)、可變形輪廓、統(tǒng)計(jì)形狀模型、交互式方法中的一個(gè)或多個(gè)，其中，上述函數(shù)的任何組合可以被用于圖像分割的特定情況。第二輪廓可以為圖像分割的最終結(jié)果。備選地，設(shè)備10a可以被配置為進(jìn)一步調(diào)節(jié)所確定的第二輪廓以便創(chuàng)建至少一個(gè)第三輪廓。

參考圖4，示出了系統(tǒng)32的實(shí)施例的示意性框圖。系統(tǒng)32包括：成像裝置34，其用于生成諸如對(duì)象14的圖像12的至少一幅圖像；以及如本文公開(kāi)的設(shè)備10a-c，其用于對(duì)所生成的圖像12進(jìn)行分割。成像裝置34可以包括適合于醫(yī)學(xué)成像和/或生物成像的任何成像裝置，包括但不限于x射線輻射成像、磁共振成像(MRI)、醫(yī)學(xué)超聲成像或超聲、內(nèi)窺鏡檢查、彈性成像、觸覺(jué)成像、熱成像、醫(yī)學(xué)攝影和核醫(yī)學(xué)功能成像、正電子發(fā)射斷層攝影成像(PET)、腦電圖(EEG)、腦磁圖(MEG)、心電圖(ECG)、等等。優(yōu)選地，系統(tǒng)32實(shí)現(xiàn)和/或支持輻射治療規(guī)劃。

在圖4中示出的實(shí)施例中，成像裝置34與對(duì)象14之間的虛線指示整個(gè)對(duì)象14由成像裝置34成像。然而，這不對(duì)本發(fā)明進(jìn)行限制，而是僅僅用作圖像生成的說(shuō)明性示例。技術(shù)人員將理解，成像裝置34可以被配置為局部地對(duì)對(duì)象14的一個(gè)或多個(gè)部分進(jìn)行成像。在圖4中示出的實(shí)施例中，系統(tǒng)34包括圖1中示出的設(shè)備10a。然而，還將理解圖2和圖3中示出的以及在本發(fā)明中其他地方公開(kāi)的設(shè)備10b-c的其他實(shí)施例可以被集成到系統(tǒng)32中以便對(duì)由成像裝置34生成的圖像12進(jìn)行分割。

參考圖5，示出了根據(jù)本發(fā)明的方法的實(shí)施例的示意性框圖。在下文中，將參考示出了包含股骨頭結(jié)構(gòu)36的醫(yī)學(xué)圖像的分割的圖6的示例解釋圖5中的方法。在第一步驟101中，接收?qǐng)D6A中示出的圖像，其中股骨頭結(jié)構(gòu)36是在圖6A的左手側(cè)的被包圍的結(jié)構(gòu)。圖像可以通過(guò)一種或多種上述醫(yī)學(xué)成像技術(shù)生成。在第二步驟102中，將圖像定位器器件24的用戶發(fā)起的運(yùn)動(dòng)22被轉(zhuǎn)換成初始輪廓38，其包圍圖6A的左手側(cè)的股骨頭結(jié)構(gòu)36。應(yīng)理解，圖像定位器器件24可以包括參考圖1至圖3提到的任何類型的圖像定位器器件。優(yōu)選地，用戶發(fā)起的運(yùn)動(dòng)22在用戶發(fā)起的運(yùn)動(dòng)22的持續(xù)時(shí)間期間被逐漸地轉(zhuǎn)換。備選地，用戶發(fā)起的運(yùn)動(dòng)22可以在其已經(jīng)完全由用戶發(fā)起之后被轉(zhuǎn)換。能夠從圖6A看出，在股骨頭結(jié)構(gòu)36周?chē)某跏驾喞?8在與髖關(guān)節(jié)(股骨頭結(jié)構(gòu)36的右末端)相對(duì)應(yīng)的輪廓區(qū)域中相對(duì)精確，同時(shí)初始輪廓38在其他地方相對(duì)粗糙。關(guān)于本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，其中圖像定位器器件24包括鼠標(biāo)，因此能夠假設(shè)用戶相對(duì)慢地移動(dòng)鼠標(biāo)以創(chuàng)建與髖關(guān)節(jié)相對(duì)應(yīng)的初始輪廓38，同時(shí)他當(dāng)創(chuàng)建其他輪廓區(qū)域時(shí)相對(duì)快地移動(dòng)鼠標(biāo)。

在第三步驟103中，將包括圖像定位器器件24(例如鼠標(biāo))的速度和/或加速度的運(yùn)動(dòng)參數(shù)配準(zhǔn)到初始輪廓38。如以上所提到的，用戶可以在執(zhí)行用戶發(fā)起的運(yùn)動(dòng)22時(shí)以不同的速度移動(dòng)鼠標(biāo)。在第四步驟104中，將多個(gè)圖像控制點(diǎn)40分布在如圖6b所示的初始輪廓38上。要指出，出于可行性的原因，僅僅所有圖像控制點(diǎn)40中的三個(gè)利用圖6B中的附圖標(biāo)記被示范性地指示。圖像控制點(diǎn)40利用隨運(yùn)動(dòng)參數(shù)減小的密度分布，運(yùn)動(dòng)參數(shù)例如為在用戶發(fā)起的運(yùn)動(dòng)22期間的鼠標(biāo)的速度。這能夠在圖6B中看到，因?yàn)閳D像控制點(diǎn)40的密度在與髖關(guān)節(jié)相對(duì)應(yīng)的初始輪廓38的區(qū)域中比在初始輪廓38的其他區(qū)域中高，其中基于沿著初始輪廓38的相鄰圖像控制點(diǎn)40之間的距離來(lái)測(cè)量密度。

在優(yōu)選實(shí)施例中，圖像控制點(diǎn)被用于識(shí)別初始輪廓內(nèi)的多個(gè)目標(biāo)點(diǎn)。具體地，目標(biāo)點(diǎn)在由初始輪廓38包圍的和/或直接位于初始輪廓38上的圖像點(diǎn)(像素和/或體素)內(nèi)被識(shí)別。在實(shí)施例中，目標(biāo)點(diǎn)每個(gè)位于初始輪廓38內(nèi)的體積和/或路徑內(nèi)。具體地，目標(biāo)點(diǎn)每個(gè)位于以初始輪廓38上的對(duì)應(yīng)的圖像控制點(diǎn)40開(kāi)始的曲線路徑和/或直線路徑內(nèi)。在圖6B中示出的實(shí)施例中，針對(duì)圖6B中示出的從對(duì)應(yīng)的圖像控制點(diǎn)開(kāi)始朝向初始輪廓38的內(nèi)部的直線路徑42上的每個(gè)圖像控制點(diǎn)識(shí)別目標(biāo)點(diǎn)。要指出，出于可行性的原因，僅僅所有直線路徑42中的三個(gè)被分配以圖6B中的附圖標(biāo)記。在活動(dòng)輪廓分割方法的背景下，直線路徑42被已知為搜索射線，因?yàn)檠刂鴱膶?duì)應(yīng)的圖像控制點(diǎn)40開(kāi)始的每個(gè)搜索射線搜索目標(biāo)點(diǎn)。優(yōu)選地，每個(gè)搜索射線被指向?yàn)榇怪庇诔跏驾喞?8的邊緣。這意味著直線路徑42垂直于初始輪廓38與對(duì)應(yīng)的圖像控制點(diǎn)40相交的切線。然而，這不是對(duì)本發(fā)明的限制，因?yàn)橐粋€(gè)或多個(gè)直線路徑42可以關(guān)于對(duì)應(yīng)的切線建立在0°與360°之間的任何角度。

在活動(dòng)輪廓或基于模型的分割(MBS)方法中，分析沿每個(gè)直線路徑42的圖像參數(shù)。優(yōu)選地，沿每個(gè)直線路徑檢測(cè)并分析圖像梯度。然而，這不是對(duì)本發(fā)明的限制，因?yàn)檫€可以沿直線路徑42分析其他類型的圖像參數(shù)，例如灰度值和/或?qū)Ρ榷取Ａ硗?，可以針?duì)其他實(shí)施例分析圖像參數(shù)，其中在以對(duì)應(yīng)的圖像控制點(diǎn)40開(kāi)始的體積和/或曲線路徑內(nèi)搜索目標(biāo)點(diǎn)。優(yōu)選地，圖像控制點(diǎn)40可以被分布在垂直于特定路徑的一個(gè)或多個(gè)六邊形網(wǎng)格中。在另一優(yōu)選實(shí)施例中，當(dāng)在直線路徑42內(nèi)或?yàn)榍€路徑或搜索體積的搜索路徑內(nèi)檢測(cè)到圖像參數(shù)的峰值(尤其是梯度峰值)時(shí)識(shí)別目標(biāo)點(diǎn)。

在圖6B中示出的實(shí)施例中，直線路徑42具有隨諸如鼠標(biāo)速度的運(yùn)動(dòng)參數(shù)增大的長(zhǎng)度。這得到在長(zhǎng)度上不同的直線路徑42，其中在與髖關(guān)節(jié)相對(duì)應(yīng)的初始輪廓38的區(qū)域中的直線路徑42比其他直線路徑42相對(duì)較短。因此，在來(lái)自針對(duì)髖關(guān)節(jié)的圖像控制點(diǎn)40的比針對(duì)股骨頭結(jié)構(gòu)36的其他部分的較短距離內(nèi)搜索梯度峰值。在另一優(yōu)選實(shí)施例中，在一個(gè)或多個(gè)直線路徑42內(nèi)搜索最大梯度峰值。這意味著從在直線路徑42檢測(cè)到的許多梯度峰值，選擇具有最大幅值的一個(gè)來(lái)識(shí)別目標(biāo)點(diǎn)。在另外的其他實(shí)施例中，從對(duì)應(yīng)的圖像控制點(diǎn)42開(kāi)始檢測(cè)到的第一梯度峰值被用于識(shí)別目標(biāo)點(diǎn)。在另一優(yōu)選實(shí)施例中，在下一定位梯度峰值的局部二階導(dǎo)數(shù)被導(dǎo)出的情況下識(shí)別到目標(biāo)點(diǎn)。以這種方式，能夠使用穿過(guò)對(duì)應(yīng)的圖像控制點(diǎn)440和所識(shí)別的目標(biāo)點(diǎn)的曲線路徑來(lái)檢測(cè)最大梯度。

在識(shí)別目標(biāo)點(diǎn)之后，初始輪廓38可以在第五步驟105中被調(diào)節(jié)以創(chuàng)建經(jīng)調(diào)節(jié)的輪廓44。結(jié)果被示出在圖6C中，其中，經(jīng)調(diào)節(jié)的輪廓44以與初始輪廓38相比增大的準(zhǔn)確度對(duì)應(yīng)于股骨頭結(jié)構(gòu)36。優(yōu)選地，經(jīng)調(diào)節(jié)的輪廓44通過(guò)連接相鄰目標(biāo)點(diǎn)形成。

優(yōu)選地，將一個(gè)或多個(gè)檢測(cè)到的梯度峰值與預(yù)定義閾值梯度進(jìn)行比較，使得僅僅在梯度峰值高于預(yù)定義閾值梯度時(shí)識(shí)別目標(biāo)點(diǎn)。進(jìn)一步優(yōu)選地，用戶可以例如通過(guò)鼠標(biāo)滾輪移動(dòng)來(lái)改變預(yù)定義閾值梯度。以這種方式，如果經(jīng)調(diào)節(jié)的輪廓44未足夠好地達(dá)到期望的分割目標(biāo)或者在輪廓調(diào)節(jié)在達(dá)到期望的分割目標(biāo)之前卡住的情況下，用戶可以迫使經(jīng)調(diào)節(jié)的輪廓44進(jìn)一步朝向股骨頭結(jié)構(gòu)36。

要指出，初始輪廓38對(duì)應(yīng)于參考圖1至圖3提到的第一輪廓，然而經(jīng)調(diào)節(jié)的輪廓44對(duì)應(yīng)于第二輪廓。

圖形切割方法還可以被應(yīng)用于生成經(jīng)調(diào)節(jié)的輪廓44。為了這么做，確定環(huán)形帶，所述環(huán)形帶具有作為其外邊界的初始輪廓38和作為其內(nèi)邊界的額外的輪廓。這里，經(jīng)調(diào)節(jié)的輪廓44對(duì)應(yīng)于參考圖1至圖3提到的第一輪廓，然而額外的輪廓對(duì)應(yīng)于第二輪廓。額外的輪廓與初始輪廓38之間的距離被選擇以隨被配準(zhǔn)到初始輪廓38的運(yùn)動(dòng)參數(shù)(例如鼠標(biāo)速度)增大。這得到環(huán)形帶，其帶寬對(duì)于諸如初始輪廓38的除了髖關(guān)節(jié)的區(qū)域的LAR相對(duì)大，同時(shí)帶寬對(duì)于與髖關(guān)節(jié)相對(duì)應(yīng)的輪廓區(qū)域相對(duì)小。

在定義初始輪廓38內(nèi)的環(huán)形帶之后，可以例如通過(guò)將初始輪廓38上的所有圖像點(diǎn)(像素和/或體素)分配到源節(jié)點(diǎn)和/或?qū)㈩~外的輪廓上的圖像點(diǎn)(像素和/或體素)分配到匯合節(jié)點(diǎn)來(lái)執(zhí)行基于圖像強(qiáng)度的常規(guī)圖形切割。被分配到源節(jié)點(diǎn)的圖像點(diǎn)構(gòu)建背景，而被分配到匯合節(jié)點(diǎn)的圖像點(diǎn)構(gòu)建前景。圖形切割方法之后在考慮諸如鼠標(biāo)速度的運(yùn)動(dòng)參數(shù)的同時(shí)生成最終輪廓。優(yōu)選地，從源節(jié)點(diǎn)指向的箭頭可以被分配到背景和/或前景的每個(gè)圖像點(diǎn)。上述箭頭可以承載基于相鄰圖像點(diǎn)之間的灰度值差異和/或前景和背景上的先驗(yàn)知識(shí)的灰度值距離確定的權(quán)重。圖形切割被定義為將圖節(jié)點(diǎn)分割成被連接到源節(jié)點(diǎn)的部分和被連接到匯合節(jié)點(diǎn)的部分，其消除兩個(gè)分區(qū)之間的所有邊緣，使得被已知為切割代價(jià)的切割邊緣的權(quán)重的和最小。還應(yīng)理解，圖形切割方法的其他變型也可以在這里被應(yīng)用以確定最終輪廓。

如在圖形切割方法中提到的，初始輪廓38上的圖像控制點(diǎn)40被用作環(huán)形帶內(nèi)的圖像點(diǎn)(像素和/或體素)的圖的輸入。在另一優(yōu)選實(shí)施例中，識(shí)別用于定義環(huán)形帶的一個(gè)或多個(gè)目標(biāo)點(diǎn)。在另外的其他實(shí)施例中，確定初始輪廓38與額外的輪廓之間的最大距離。具體地，最大距離標(biāo)記一帶寬，初始輪廓38內(nèi)的超出該帶寬的圖像內(nèi)容被定義為匯合節(jié)點(diǎn)。在另外的其他實(shí)施例中，最終輪廓包括變化的帶寬，尤其是根據(jù)諸如鼠標(biāo)速度的運(yùn)動(dòng)參數(shù)變化。

在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，圖像12包括第一圖像切片和至少一個(gè)第二圖像切片，其中，結(jié)構(gòu)18和/或第一輪廓和/或第二輪廓可以從第一圖像切片被轉(zhuǎn)移到第二圖像切片。優(yōu)選地，第二輪廓在被轉(zhuǎn)移之后朝外擴(kuò)張或移動(dòng)。進(jìn)一步優(yōu)選地，第二輪廓被進(jìn)一步調(diào)節(jié)以形成第三輪廓，其中，第二輪廓以與第一輪廓相同或相似的方式被處置，除了運(yùn)動(dòng)參數(shù)在第二輪廓上全部是均勻的。在另外的優(yōu)選實(shí)施例中，結(jié)構(gòu)18被轉(zhuǎn)移并被擴(kuò)張，并之后被調(diào)節(jié)到第二圖像切片，其中結(jié)構(gòu)18以與第一輪廓相同或相似的方式被處置，但是具有均勻的運(yùn)動(dòng)參數(shù)。以這種方式，用戶能夠觸發(fā)輪廓到具有相同概念的圖像的傳播，即，自動(dòng)調(diào)整，在檢查當(dāng)前調(diào)節(jié)之后到一個(gè)或多個(gè)下一切片，并且在必要時(shí)對(duì)其進(jìn)行校正。另外，如果用戶觸發(fā)傳播，則分割過(guò)程可以被應(yīng)用到多個(gè)下一切片，直到其例如由評(píng)定度量停止。之后，用戶能夠滾動(dòng)通過(guò)不同的切片并且僅僅在他必須做出分割結(jié)果的校正時(shí)重新觸發(fā)傳播，使得針對(duì)下幾個(gè)切片，經(jīng)校正的版本被傳播。這實(shí)現(xiàn)3D結(jié)構(gòu)的非?？焖俜指睿瑫r(shí)仍然考慮任何用戶輸入。質(zhì)量度量和由用戶調(diào)節(jié)觸發(fā)的再傳播確保僅有不需要或幾乎不需要編輯的合理的結(jié)果被示出給用戶，使得校正的時(shí)間非常少。如果算法不能夠確定良好的輪廓，則用戶將從頭開(kāi)始輪廓化，其通常比進(jìn)行許多校正快得多。

在另一優(yōu)選實(shí)施例中，在沒(méi)有用戶交互的情況下在第二圖像切片中預(yù)測(cè)第三輪廓。優(yōu)選地，多個(gè)額外的圖像控制點(diǎn)40可以在不使用運(yùn)動(dòng)參數(shù)的情況下來(lái)分布，其中與額外的圖像控制點(diǎn)相對(duì)應(yīng)的路徑包括與結(jié)構(gòu)18的曲率相關(guān)的長(zhǎng)度。在另一優(yōu)選實(shí)施例中，梯度強(qiáng)度和/或灰度值剖面可以被分析以識(shí)別第二切片中的最佳第三輪廓。

在另一優(yōu)選實(shí)施例中，本發(fā)明尤其是針對(duì)非訓(xùn)練的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)勾畫(huà)的部分自動(dòng)化。這是有利的，因?yàn)槟軌蜻M(jìn)一步減少分割時(shí)間。在另一優(yōu)選實(shí)施例中，本發(fā)明利用結(jié)構(gòu)18的(例如從相鄰切片的)一個(gè)或多個(gè)先前生成的輪廓，以便執(zhí)行圖像分割。這是有利的，因?yàn)殛P(guān)于結(jié)構(gòu)18的信息，例如局部圖像模糊性的存在，變得可用，使得進(jìn)一步提高分割結(jié)果的準(zhǔn)確性。

盡管在附圖和前述描述中已經(jīng)詳細(xì)說(shuō)明并描述了本發(fā)明，但這樣的說(shuō)明和描述被認(rèn)為是說(shuō)明性或示范性的并非限制性的；本發(fā)明不限于公開(kāi)的實(shí)施例。本領(lǐng)域技術(shù)人員通過(guò)研究附圖、說(shuō)明書(shū)和權(quán)利要求書(shū)，在實(shí)踐所主張的本發(fā)明的過(guò)程中，能夠理解和實(shí)現(xiàn)所公開(kāi)的實(shí)施例的變型。

在權(quán)利要求中，詞語(yǔ)“包括”不排除其他元件或步驟，并且詞語(yǔ)“一”或“一個(gè)”不排除多個(gè)。單個(gè)元件或其他單元可以實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求中記載的若干項(xiàng)目的功能。盡管在互不相同的從屬權(quán)利要求中記載了特定措施，但是這并不指示不能有利地使用這些措施的組合。

計(jì)算機(jī)程序可以存儲(chǔ)/分布在與其他硬件一起提供或作為其他硬件的部分提供的諸如光學(xué)存儲(chǔ)介質(zhì)或固態(tài)介質(zhì)的適當(dāng)?shù)慕橘|(zhì)上，但是計(jì)算機(jī)程序也可以以其他的形式分布，例如經(jīng)由因特網(wǎng)或其他有線或無(wú)線的遠(yuǎn)程通信系統(tǒng)。

權(quán)利要求中的任何附圖標(biāo)記都不應(yīng)被解釋為對(duì)范圍的限制。