[发明专利]虚拟内空腔检视系统

权利要求书

1.一种通过获取受验者内部结构的图像信息和建立这些图像信息的三维表面模型实现的模拟内窥镜的方法，其特征在于包括以下步骤：    

a)选择内空腔中的起始视点；

b)选择内空腔中的目标视点；

c)通过以下步骤计算连接起始视点和目标点的绕过障碍物的视点路径：

i.计算波前行进时从表面模型的每一个体象元绕过障碍物到目标点的距离；

ii.以每一个体象元算出的距离来标记该体象元；

iii.把含有起点的体象元设置成当前体象元；

iv.把当前体象元加入视点路径；

v.确定与具有最低标记距离值的当前体象元相邻的体象元；

vi.把具有最低标记距离值的体象元设置为当前体象元；和

vii.重复步骤iv到vi，直至达到一个含有目标点的体象元；

d)建立众多的具有在视点路径上的视点的内部图像；

e)沿着视点路径位置依次显示这些图像，从而模拟内窥镜。

2.权利要求1的方法，其中计算视点路径的步骤c)包括；

viii.向操作者显示三维模型的图像；

ix.与操作者交互，选择起始视点和目标视点之间的视点，视点路径通过的关键帧；

x.把起始视点、目标视点及中间的关键帧拟合成一条平滑的视点路径。

3.权利要求1的方法还包括下列步骤：

f)在视点路径之外选择一个视点；

g)产生另一个图像，其视场远远大于视点路径上的视点产生的内部图像，作为“地图图像”；

h)在地图图像上产生一个任意的符号，指出建立当前显示的内部图像用的视点。

4.权利要求1的方法还包括下列步骤：

i)从受验者的内部结构的图像信息产生一个横截面图像，其视场远远大于视点路径上的视点产生的内部图像，作为“地图图像”；

j)在横截面图像上产生一个任意的符号，指出建立当前显示的内部图像用的视点。

5.权利要求1的方法，其中

k)以视点路径上的视点建立多个立体内部图像对；

l)按照视点路径的位置顺序地把立体图像对呈现给操作者，以此模拟立体内窥镜。

6.一种检视受验者的内部空腔的虚拟检视系统，具有一个用来存储图像信息的存储器和与该存储器耦合用来显示图像信息的三维模型显示装置，其特征在于：

与操作者交互的图形界面(31)，用以确定内空腔中的起始视点和目标视点；

耦合到该存储器的航行体积计算单元(33)，用来计算波前行进时从每个体象元穿过该空腔绕过障碍物到目标视点的距离，并建立一个具有各标以其相应的距离的体象元的航行空间；

耦合到该存储器的路径计算单元(35)，用来计算视点路径上从起始视点到目标视点的绕过障碍物的最短距离，并将此路径存入该存储器，使三维模型显示装置可以建立一系列图像，就象沿着这条算出的视点路径的点看到的一样。

7.权利要求6要求的虚拟检视系统，其特征在于还包括：

一个耦合到该存储器的路径平滑单元(37)，用来在三维模型显示装置建立一系列图像之前对视点路径进行平滑化。