[发明专利]用于3D体内成像的图形用户界面

说明书

技术领域

本发明涉及一般地涉及运行在计算机上的用户界面软件。更具体地，本发明涉及可用于检查和分析三维体内图像的用户界面软件。

背景技术

在计算机应用中，存在呈现用户信息的许多方法。计算机系统上的图形用户界面(GUI)允许容易地使用窗口、控制图标等向用户显示信息。在窗口内显示的数据可以是不同的类型。某些可以是图形的(诸如图标或图片)，或是文本的(诸如字处理文档)，或是两者的组合。

当将计算机界面用于科学应用的数据管理时，应用可能需要各种数据专用工具和功能。专用的体内成像应用可能提出对适当用户界面的设计的特殊挑战。体内图像可以包括叠加在样本的照片表示上的冷光(luminescent)表示。照片给用户提供样本的图片参考。冷光表示指出可能发生感兴趣的活动的样本的内部部分。在一个例子中，样本是小动物，诸如老鼠，并且光源可以是以发光指示器(reporter)诸如荧光素酶或荧光蛋白或染料标记的肿瘤(tumor)细胞。该技术被称为体内光学成像。

体内成像应用的复杂性日益提高，并且通常提供大量的信息。三维(3D)成像系统可以包括相应于单个数据点或样本的许多图像。图像可以包括照片、多个冷光图像、不同角度的若干结构光图像等。针对单个数据点的十个或更多的图像是常见的。在几个星期或几个月中的每一天拍摄的图像构建成文件库，并且造成信息的潜在泛滥。研究者可以对数据组执行的大量的分析处理也复杂化了使用。与大量分析处理相配合的极端大量的数据限制了易于管理的用户界面的设计。当前，用户缺乏完全服务于用户需求，并且允许方便地管理与传统成像相关联的大量数据和分析处理的环境。

鉴于前面所述，一种用于成像应用的改进的用户界面将是很有益的。

发明内容

本发明提供了允许用户容易地观看和分析二维和三维体内图像和成像数据的计算机系统和用户界面。该用户界面很适合于属于体内光成像的下述活动的一个或多个：对三维成像数据和重建算法的研究和控制；对断层摄影和拓扑算法的控制；对谱成像的控制和分析；和对不同时间获得的二维或三维成像数据的比较。

根据本发明的一个实施例，给计算机系统提供图像测量窗口，其允许用户执行对构建、呈现和分析断层摄影表示特别有用的某些操作。除了具有传统的计算机硬件诸如处理器、存储器和显示器之外，该计算机系统包括图形用户界面，该图形用户界面具有提供图像以及便于拓扑和断层摄影重建的一个或多个工具的一个或多个窗口。通过在单个易于使用的图形用户界面内提供大量特征，本发明的界面允许用户灵活地和舒适地管理和支配大量数据。

在一个方面，本发明涉及一种能够显示和分析图像的计算机系统。该计算机系统包括一个或多个处理器和一个或多个用户输入设备。该计算机系统还包括能够响应来自输入设备中的一个或多个的输入信号和来自处理器中的一个或多个的信号，以特定方式显示图像和相关信息的显示器。所述图像包括叠加有三维发光表示的物体表面的三维表示，该三维发光表示包括描述位于物体内部的电磁辐射的位置和数值的信息。该计算机系统还包括运行在处理器中的一个或多个上、并且提供一个或多个重建工具的图形用户界面。当用户使用所述重建工具之一时，该计算机系统重建位于物体内部的电磁辐射的三维发光表示。

在另一个方面，本发明涉及能够显示和分析图像的计算机系统。该计算机系统还包括能够显示图像的显示器。所述图像包括被叠加有发光表示的物体表面的三维拓扑表示，该发光表示包括描述从所述拓扑表示的表面发出的光的位置和数值的信息。该计算机系统还包括运行在处理器中的一个或多个上、并且提供一个或多个拓扑表示工具的图形用户界面。当用户选择所述一个或多个拓扑表示工具时，该计算机系统构建物体的拓扑表示。

在本发明的另一个方面，本发明涉及能够显示和分析图像的计算机系统。该计算机系统还包括能够显示图像的显示器。所述图像包括被叠加有物体的三维光表示的物体表面的三维表示，该三维光表示包括描述位于物体内部的光源的位置和数值的信息。该计算机系统还包括运行在处理器中的一个或多个上、并且提供一个或多个谱分析工具的图形用户界面。当用户使用所述谱分析工具之一输入谱信息时，该计算机系统根据利用所述一个或多个谱分析工具提供的输入执行光源的重建。