[发明专利]用于取向灵敏的显示装置的像观察应用和方法

说明书

相关申请

本申请要求2010年11月2日递交的美国临时申请序号No.61/409,495，标题为Image Viewing Application For Orientationally Sensitive Display Devices的优先权，本文全文引用该申请，供参考。

技术领域

本发明提供一种使用已有装置，观察复杂的三维像体积的直观的应用，这些已有装置包含加速度计Giroscope或其他地点和/或取向敏感技术，诸如智能电话、和如此等等。这样做，是向诸如医生、测量员、工程师如此等等用户，提供这些直观装置提供的优点。

发明内容

可以预见，本申请可以与无限制的各种各样被成像物体一起使用。非限制性例子，包含医疗的病人，已制作的物体，动物，诸如油井、火山及断层线的地理构造，计算机再现的假定结构，等等。在整个本申请中，凡明确指出被用作例子的，都将指医疗的病人。这不意味着暗示本发明更好地可应用于医疗的病人，且不应作这样解释。

本发明的一个方面，提供使用该显示装置的取向敏感的方面和定位的应用，只要该定位应用可应用于该特定装置，以便根据该装置的取向自动地改变显示。这样做，是创建这样的幻觉，即，该装置本身实际上能够看进（see into）例如病人的3D体积的源中。被显示的像仍然与实际病人对准，与该装置的取向无关。因此，如果该装置被垂直地保持在病人上方，则该显示是在x-y平面中对准的病人的顶视图，这样使该显示看来好像该装置是X-射线机似的。如果该装置在竖直方向上旋转并保持在病人旁边，则病人的侧视图被显示。最好是，该显示随该装置的取向变化而连续地改变，保持与病人对准。

本发明的另一方面，是规划能力，由此，该装置能够有效地被用于识别和标记目标，诸如损伤（lesion）或其他关注的区域，供将来参考。

本发明的另一方面，提供一种程序，允许用户规划到达选定目标的可航行(navigable)路径通路。该可航行路径通路规划特征，最好依赖于自然的空间信息，该信息被装入三维像数据中，或被分段为部分的像数据的预处理，用于帮助自动地提供到达该目标的逻辑的、最小莽撞的（least obtrusive）路径通路。

本发明的再另一方面，是提供对应的内部虚拟像选项。用户能按需要选择虚拟的视图，以帮助可视化。最好是，作为路径通路特征的一部分，飞过（fly-through）选项也被提供，而在飞过期间，用户有唯一能力通过实时与它的显示器互动，学习该路径通路。

因此，本发明提供一种在取向灵敏的显示装置上显示像的方法，包括：向所述装置提供有关物体的三维像体积数据；记录（register）所述装置与所述物体的地点和取向；在所述显示装置上，显示使用与所述装置的所述地点和取向对应的所述数据产生的像；产生新的像，该新的像对应于相对于所述物体所述装置的地点和取向的变化；其中，在被显示的产生的像与所述物体之间的所述对应向用户给出所述装置正看进所述物体中的印象。

记录所述装置与所述物体的地点及取向，可以包括把至少一个标记放置在所述物体上，并跟踪所述装置相对于所述至少一个标记的位置。

跟踪所述装置相对于所述至少一个标记的位置，可以包括使用光学跟踪机构对所述标记定位。

跟踪所述装置相对于所述至少一个标记的位置，可以包括使用磁性定位系统。

记录所述装置与所述物体的地点及取向，可以包括使用被装进所述装置的全球定位系统，所述全球定位系统提供所述物体和所述装置的地点。

本发明的优选方法，还可以包括，向用户给出锁定目前像的选项，这样使所述装置的再移动不会导致所述像的变化，直到需要为止。

本发明的优选方法，还可以包括，向所述用户给出选项，用于规划通过所述物体的需要的路径。

本发明的优选方法，还可以包括，提供飞过特征，由此，当被选择时，所述需要的路径的动画表示，沿所述路径从观察点被显示。

本发明还提供给出有关物体的三维像体积数据的方法，包括：使用取向灵敏的显示装置，存取所述三维像体积数据；记录所述装置与所述物体的地点和取向；在所述显示装置上，显示使用与所述装置的所述地点和取向对应的所述数据产生的像；连续地产生新的像，这些新的像对应于相对于所述物体所述装置的地点和取向上的变化；其中，在被显示的产生的像与所述物体之间的所述对应向用户给出所述装置正看进所述物体中的印象。

记录所述装置与所述物体的地点和取向，可以包括把至少一个标记放置在所述物体上，并跟踪所述装置相对于所述至少一个标记的位置。