用于调整描绘的轮廓的绘制方法、设备及介质与流程

1.本公开涉及图像技术领域，具体涉及一种用于调整描绘的轮廓的绘制方法、设备及介质。


背景技术：

2.血管内超声(intravascular ultrasound，ivus)可以有效地帮助医生观察血管内部的病变特征。例如，对于ivus在临床手术中的应用，可以在术前帮助确定病变的位置以及病变的严重程度，并帮助分析病变的性质。另外，在支架的尺寸选择方面，ivus也能够提供管腔的直径等重要信息。
3.目前，ivus影像所提供的信息可以分为定性评估和定量测量两个方面。定性评估例如可以包括斑块性质的判断、是否存在血栓形成、解剖的特征、或既往支架的植入情况等。定量测量例如可以包括管腔(也即内膜)、血管(也即中膜)、斑块负荷、或病变区域长度等方面的测量。因此，如何确定ivus影像中目标区域显得至关重要。现有的确定目标区域的方法一般是采用描迹法和控制点插值法。描迹法通常是接收用户通过操作输入设备(例如鼠标或触摸屏)而输出的信号(例如，鼠标光标或触摸信号)，将该信号的移动轨迹作为目标区域的轮廓绘制出来。控制点插值法一般是先选择目标区域的轮廓的若干个离散控制点，再进行插值连线。
4.虽然控制点插值法对于绘制比较规整的目标区域比较方便，但是相较于比较复杂或不规整的目标区域，则描迹法更具备优势。然而，由于输入设备(例如鼠标)难以被精准控制，难免会因为操作输入设备时抖动而导致绘制出来的轮廓不够平滑。例如，存在粗糙和出现锯齿等问题。


技术实现要素：

5.本公开是有鉴于上述的状况而提出的，其目的在于提供一种能够对描绘的轮廓进行调整以获得更加贴合目标区域的轮廓且平滑的目标轮廓的用于调整描绘的轮廓的绘制方法、设备及介质。
6.为此，本公开第一方面提供了一种用于调整描绘的轮廓的绘制方法，包括：接收用户对血管超声图像中目标区域的轮廓的描绘操作以确定初始轮廓；接收用户在所述初始轮廓或所述轮廓上的选择操作以获取多个离散点；确定所述多个离散点的目标路径；并且在所述目标路径中，确定至少一对相邻的两个离散点中每对相邻的两个离散点的目标曲线段，基于所述目标曲线段对所述初始轮廓进行调整以获取目标轮廓，其中，令每对相邻的两个离散点为相邻点对，确定所述相邻点对的目标曲线段包括：获取所述目标路径中除所述相邻点对的离散点以外的两个离散点作为两个辅助点，其中，各个辅助点与所述相邻点对的一个离散点相邻，确定两个离散点集，其中，各个离散点集包括一个辅助点和所述相邻点对，所述两个离散点集中的辅助点为所述两个辅助点中不同的辅助点，基于各个离散点集确定各个离散点集对应的圆弧状的调配曲线段，并且基于所述两个离散点集对应的两个调
配曲线段进行调配以获得所述目标曲线段。在这种情况下，通过调配相邻的离散点的圆弧得到过相邻的两个离散点的目标曲线段，能够对描绘的轮廓进行调整以获得更加贴合目标区域的轮廓且平滑的目标轮廓。另外，相较于常见的描迹法和控制点插值法，对于比较复杂或不规整的目标区域更具备优势，能够克服输入设备难以被精准控制，而导致目标轮廓不够平滑的问题。
7.另外，在本公开第一方面所涉及的绘制方法中，可选地，确定所述多个离散点的目标路径，进一步包括：建立极坐标系；将所述多个离散点中的各个离散点的坐标转成基于所述极坐标系的坐标；并且根据所述极坐标系的坐标的角度对所述多个离散点进行排序以确定所述目标路径。在这种情况下，通过极坐标系对平面上的多个离散点进行环绕排序，进而能够使排序获得的目标路径更符合目标区域的轮廓的特征。由此，能够方便地确定离散点之间的连接关系。
8.另外，在本公开第一方面所涉及的绘制方法中，可选地，基于各个离散点集确定各个离散点集对应的圆弧状的调配曲线段，进一步包括：在各个离散点集对应的目标圆中，将以预设顺序从所述相邻点对的一个离散点至另一个离散点，且在凹陷方向的圆弧作为各个离散点集对应的调配曲线段，其中，所述凹陷方向由各个离散点集中离散点的位置和所述预设顺序确定。由此，能够基于凹陷方向确定调配曲线段。
9.另外，在本公开第一方面所涉及的绘制方法中，可选地，所述凹陷方向由各个离散点集中离散点的位置和所述预设顺序确定，进一步包括：令第一向量为以所述预设顺序从各个离散点集中的第一个离散点至第二个离散点对应的向量，令第二向量为以所述预设顺序从各个离散点集中的第一个离散点至第三个离散点对应的向量；并且获取所述第一向量和所述第二向量的叉乘结果作为第三向量，若所述第三向量的方向向上，则表示所述凹陷方向为逆时针方向，若所述第三向量的方向向下，则表示所述凹陷方向为顺时针方向；或若所述第一向量顺时针旋转至所述第二向量的夹角小于180
°
，则表示所述凹陷方向为顺时针方向，若所述第一向量逆时针旋转至所述第二向量的夹角小于180
°
，则表示所述凹陷方向为逆时针方向。由此，能够通过叉乘方便地确定凹陷方向。另外，还能够通过向量之间的夹角方便地确定凹陷方向。
10.另外，在本公开第一方面所涉及的绘制方法中，可选地，基于所述两个离散点集对应的两个调配曲线段进行调配以获得所述目标曲线段，进一步包括：基于所述相邻点对的离散点之间的插值点获得所述目标曲线段，其中，所述相邻点对的离散点之间的第i个插值点的坐标mi满足公式：其中，n表示所述插值点的数量，ui表示第一曲线段上第i个第一调配点的坐标，vi表示第二曲线段上第i个第二调配点的坐标，所述第一曲线段为所述两个离散点集中辅助点与起点相邻的离散点集对应的调配曲线段，所述第二曲线段为所述两个离散点集中辅助点与所述起点不相邻的离散点集对应的调配曲线段，所述起点为所述相邻点对中的任意一个离散点。在这种情况下，越靠近相邻点对中相应的离散点的离散点集对应的调配曲线段的权重越高，进而能够使获得的目标曲线段与相邻的曲线段的过渡更平滑。
11.另外，在本公开第一方面所涉及的绘制方法中，可选地，若所述多个离散点为直角坐标系的坐标，各个调配曲线段上的第i个调配点zi(xi,yi)满足公式：xi＝(x
1-xo)
×
cos(i
×
step)-(y
1-yo)
×
sin(i
×
step)+xo，yi＝(x
1-xo)
×
sin(i
×
step)+(y
1-yo)
×
cos(i
×
step)+yo，其中，(xi,yi)表示该调配曲线段上的第i个调配点zi的坐标，(xo,yo)表示由该调配曲线段对应的离散点集中的三个离散点的坐标确定的圆心坐标，(x1,y1)表示所述相邻点对中的任意一个离散点的坐标，step表示步长。由此，能够确定各个调配曲线段的调配点。
12.另外，在本公开第一方面所涉及的绘制方法中，可选地，基于所述目标曲线段对所述初始轮廓进行调整以获取所述目标轮廓，进一步包括：将所述初始轮廓中与所述相邻点对对应的轮廓线替换为所述目标曲线段；或将所述初始轮廓与所述目标曲线段进行拼合以获取所述目标轮廓。在这种情况下，能够基于目标曲线段对初始轮廓上的轮廓线进行调整以获取目标轮廓。
13.另外，在本公开第一方面所涉及的绘制方法中，可选地，所述目标区域包括血管的中膜和内膜中的至少一种目标的区域。由此，后续能够通过调整血管的中膜和内膜的区域的初始轮廓以确定对应的目标轮廓。
14.本公开第二方面提供了一种电子设备，该电子设备包括至少一个处理电路，所述至少一个处理电路被配置为执行本公开第一方面所述的绘制方法的步骤。
15.本公开第三方面提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有至少一个指令，所述至少一个指令被处理器执行时实现本公开第一方面所述的绘制方法的步骤。
16.根据本公开，提供一种能够对描绘的轮廓进行调整以获得更加贴合目标区域的轮廓的目标轮廓的用于调整描绘的轮廓的绘制方法、设备及介质。
附图说明
17.现在将仅通过参考附图的例子进一步详细地解释本公开，其中：
18.图1是示出了本公开示例所涉及的血管内超声系统的应用示意图。
19.图2是示出了本公开示例所涉及的用于调整描绘的轮廓的绘制方法的示例的流程图。
20.图3a是示出了本公开示例所涉及的初始轮廓的示意图。
21.图3b是示出了本公开示例所涉及的图3a中初始轮廓的4个离散点的示意图。
22.图4是示出了基于图3b中的4个离散点进行调整获得的目标轮廓的示意图。
23.图5是示出了本公开示例所涉及的确定相邻点对的目标曲线段的示例的流程图。
24.图6a是示出了本公开示例所涉及的第一离散点集对应的目标圆和凹陷方向的示意图。
25.图6b是示出了本公开示例所涉及的第一离散点集对应的调配曲线段的示意图。
26.图7a是示出了本公开示例所涉及的第二离散点集对应的目标圆和凹陷方向的示意图。
27.图7b是示出了本公开示例所涉及的第二离散点集对应的调配曲线段的示意图。
28.图8是示出了本公开示例所涉及的第一离散点集对应的第一向量和第二向量的示意图。
29.图9是示出了本公开示例所涉及的基于两个调配曲线段进行调配的示例的流程图。
30.图10是示出了本公开示例所涉及的基于两个调配曲线段进行调配的示意图。
31.图11是示出了本公开示例所涉及的用于调整描绘的轮廓的绘制系统的示例的框图。
具体实施方式
32.以下，参考附图，详细地说明本公开的优选实施方式。在下面的说明中，对于相同的部件赋予相同的符号，省略重复的说明。另外，附图只是示意性的图，部件相互之间的尺寸的比例或者部件的形状等可以与实际的不同。需要说明的是，本公开中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，例如所包括或所具有的一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可以包括或具有没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。本公开所描述的所有方法可以以任何合适的顺序执行，除非在此另有指示或者与上下文明显矛盾。
33.本公开中的术语“极坐标系”可以是指在平面内由极点、极轴和极径组成的坐标系。具体地，可以在平面上取定一点，称为极点，从极点出发引一条射线，称为极轴。在这种情况下，平面内任何一点的坐标都可以通过该点与极点的距离和与极轴的夹角来表示。
34.本公开中的术语“描迹法”和“描绘”可以是接收用户通过操作输入设备而输出的信号，将该信号的移动轨迹作为目标区域的轮廓绘制出来的方法。例如，以输入设备为鼠标为例，描迹法可以用于接收用户移动鼠标而输出的鼠标光标的信号，将鼠标光标的移动轨迹作为目标区域的轮廓绘制出来。
35.本公开的示例涉及的方案，在目标区域的初始轮廓中待调整的轮廓线或目标区域的轮廓中待绘制的轮廓线上获取多个离散点，确定多个离散点的目标路径，确定目标路径中至少一对相邻的两个离散点的目标曲线段，基于目标曲线段对初始轮廓进行调整以获取目标轮廓，其中，通过获取每对相邻的两个离散点以外的两个离散点作为两个辅助点，基于两个辅助点分别与该相邻的两个离散点组成的两组离散点(也即，后续的两个离散点集)获得针对该相邻的两个离散点的调配曲线段，对两个调配曲线段进行调配以获取该相邻的两个离散点的目标曲线段。
36.另外，上述两个辅助点可以为目标路径中除每对相邻的两个离散点以外的任意离散点。在一些示例中，上述两个辅助点可以为在目标路径中分别位于每对相邻的两个离散点两侧的离散点。优选地，上述两个辅助点中的各个辅助点可以与每对相邻的两个离散点中的一个离散点相邻。也即，上述两个辅助点可以为在目标路径中分别位于每对相邻的两个离散点两侧相邻的离散点。在这种情况下，能够基于与每对相邻的两个离散点相邻的离散点确定目标曲线段。
37.在一些示例中，在上述每组离散点(也即，一个辅助点和相邻点对)对应的目标圆中，可以将以预设顺序从相邻的两个离散点中的一个离散点至另一个离散点，且在凹陷方向的圆弧作为三个离散点对应的调配曲线段。由此，能够基于预设顺序和凹陷方向确定调配曲线段。在一些示例中，可以基于三个离散点的顺序(也即，预设顺序)并利用叉乘确定三个离散点对应的凹陷方向。由此，能够方便且快速地确定凹陷方向。
38.以下以血管超声图像中目标区域的轮廓为例描述本公开的示例，并且这样的描述并不限制本公开的范围，对于本领域技术人员而言，可以使用其它的医学图像而没有限制。
另外，本公开的示例涉及的方案还可以用于在除医学领域以外的其他领域例如路径规划领域，以确定多个离散点中位于目标路径内的离散点的平滑轨迹。
39.本公开示例所涉及的血管超声图像(也可以称为血管内超声图像)可以为利用ivus技术获得的血管内的医学图像。例如，可以通过本公开的示例涉及的血管内超声系统获取血管超声图像。
40.图1是示出了本公开示例所涉及的血管内超声系统100的应用示意图。
41.在一些示例中，如图1所示，血管内超声系统100可以包括成像器械110、传动轴120、和电机130。成像器械110可以置于血管内并在旋转的情况下向血管壁发射成像信号以获取血管内的血管超声图像。传动轴120可以连接于成像器械110并沿着血管延伸至体外。电机130可以位于体外且可以连接于传动轴120，并经由传动轴120致动成像器械110。
42.在一些示例中，成像器械110可以导入血管内并可以向血管壁发射成像信号。在一些示例中，成像器械110可以是超声换能器，成像信号可以是超声信号(例如超声脉冲)。在一些示例中，超声换能器可以沿着血管径向向血管壁发射超声脉冲，并接收带有血管信息的超声回波。在其他实施例中，成像信号也可以是光信号、电磁波信号等。
43.在一些示例中，电机130可以经由传动轴120致动成像器械110。在一些示例中，电机130可以经由传动轴120致动成像器械110进行旋转。在一些示例中，电机130可以经由传动轴120致动成像器械110沿着血管的延伸方向进行移动。
44.另外，血管内超声系统100还可以包括外管(未图示)。外管可以沿着血管延伸至体外且具有用于容纳成像器械110和传动轴120的内腔。成像器械110可以在外管的内腔中进行旋转。
45.在一些示例中，血管内超声系统100还可以包括处理器140(参见图1)。处理器140可以用于对血管超声图像进行处理。在一些示例中，血管内超声系统100还可以包括显示器150(参见图1)。显示器150可以用于显示血管超声图像以方便用户对血管超声图像进行操作。例如，用户可以通过移动鼠标对显示的血管超声图像中目标区域的轮廓进行描绘。具体地，可以对鼠标光标经过的轨迹进行绘制并作为目标区域的初始轮廓。
46.在本公开中，确定目标区域的初始轮廓有多种方式。在一些示例中，可以接收用户对血管超声图像中目标区域的轮廓的描绘操作以确定初始轮廓(稍后描述)。
47.在另一些示例中，初始轮廓也可以由本公开示例涉及的相邻点连线方法(稍后描述)确定。具体地，可以预先确定血管超声图像中目标区域的轮廓的多个初始离散点和多个初始离散点对应的初始目标路径，基于相邻点连线方法确定初始目标路径中每对相邻的两个离散点之间的目标曲线段，进而获取目标区域的轮廓对应的初始轮廓。另外，初始目标路径可以用于表示各个初始离散点之间的邻接关系，具体内容可以参见下文目标路径的相关描述。
48.在另一些示例中，初始轮廓可以通过自动识别目标区域的轮廓而获得的。具体地，可以通过边缘检测算法对目标区域的轮廓进行识别以获得初始轮廓。例如，边缘检测算法可以为canny算法、整体嵌套边缘检测(holistically-nested edge detection，hed)算法或阈值分割算法(例如大律法(otsu))等。
49.以下以初始轮廓为描绘的轮廓为例进行描述，并不表示对本公开的限制，通过其他方式确定的初始轮廓的调整也同样适用。本公开的示例涉及的用于调整描绘的轮廓的绘
制方法(有时也可以称为绘制方法、轮廓绘制方法或轮廓调整方法，以下可以简称为绘制方法)。本公开的示例涉及的绘制方法能够对描绘的轮廓进行调整以获得更加贴合目标区域且平滑的目标轮廓。
50.本公开示例涉及的用于调整描绘的轮廓的绘制方法，可以接收用户对血管超声图像中目标区域的轮廓的描绘操作以确定初始轮廓，接收用户在初始轮廓或目标区域的轮廓上的选择操作以获取多个离散点，确定多个离散点的目标路径，并且在目标路径中，确定至少一对相邻的两个离散点中每对相邻的两个离散点之间的目标曲线段，进而基于目标曲线段对初始轮廓进行调整以获取目标轮廓。由此，能够对描绘的轮廓进行调整以获得更加贴合目标区域的轮廓且平滑的目标轮廓。
51.图2是示出了本公开示例所涉及的用于调整描绘的轮廓的绘制方法的示例的流程图。图3a是示出了本公开示例所涉及的初始轮廓q1的示意图。图3b是示出了本公开示例所涉及的图3a中初始轮廓q1的4个离散点的示意图。
52.如图2所示，本实施方式中，绘制方法可以包括步骤s102。在步骤s102中，确定初始轮廓。
53.在一些示例中，初始轮廓可以是封闭的。例如，对于血管超声图像，由于目标区域是血管相关(例如血管的中膜和内膜)的横断面的区域，初始轮廓可以是类圆的闭合曲线。作为示例，图3a示出了通过描绘获得的血管超声图像的血管的中膜或内膜的初始轮廓q1的示例。在另一些示例中，初始轮廓也可以不是封闭的。例如，初始轮廓可以为对应目标区域的轮廓的一部分。又例如，目标区域的轮廓本身不是封闭的，进而对应的初始轮廓也不是封闭的。
54.在一些示例中，可以接收用户对血管超声图像中目标区域的轮廓的描绘操作以确定初始轮廓。也即，可以基于描绘方式(也可以称为描迹法)获取目标区域的初始轮廓。
55.在一些示例中，可以接收用户对血管超声图像中目标区域的轮廓描绘操作以获取多个轮廓点，并基于多个轮廓点确定初始轮廓。例如，用户可以通过控制鼠标使鼠标光标沿着目标区域的轮廓移动以获取多个连续的轮廓点，进而可以将鼠标光标的移动轨迹作为初始轮廓绘制出来。也即，鼠标可以相当于画笔。在一些示例中，多个轮廓点的坐标可以是直角坐标系的坐标。另外，描绘操作可以是指用户通过控制输入设备使输入设备输出的信号沿着目标区域的轮廓进行移动。
56.如上所述，确定目标区域的初始轮廓有多种方式。也即，初始轮廓的确定方式可以不限于步骤s102中的方式。因此，后续步骤同样适用于其他方式确定的初始轮廓的调整。
57.返回参考图2，本实施方式中，绘制方法可以包括步骤s104。在步骤s104中，可以接收用户在初始轮廓或目标区域的轮廓上的选择操作以获取多个离散点。另外，多个离散点的数量可以大于3。例如，多个离散点的数量可以为4、5、6、7、8、9、10、12、14、16、18或20等。但本公开的示例不限于此，在另一些示例中，多个离散点的数量也可以为3。在这种情况下，3个离散点对应的目标曲线段可以为该3个离散点对应的圆上的圆弧。
58.本实施方式中，选择操作可以为用户在初始轮廓上或目标区域的轮廓上选取多个离散点。例如，对于利用鼠标作为输入设备，可以通过触发鼠标事件(例如，单击、双击或右击等)以表示选中相应的位置的点作为离散点。在一些示例中，选取的多个离散点可以包括待调整轮廓的多个离散点和该待调整轮廓的多个离散点两侧的两个离散点(例如与该待调
整轮廓的多个离散点相邻的两个离散点)。其中，待调整轮廓可以为初始轮廓上的待调整的轮廓线或目标区域的轮廓中的待绘制的轮廓线。在这种情况下，后续能够基于选取的多个离散点对待调整轮廓进行调整。
59.作为示例，图3b示出了在图3a中的初始轮廓q1上获取的4个离散点的示意图。其中，4个离散点可以包括离散点d1、离散点d2、离散点d3和离散点d4。以下示例，可以以这个4个离散点为例进行描述。
60.在一些示例中，对于血管超声图像，目标区域可以包括血管的中膜和内膜(也可以称为管腔)中的至少一种目标的区域。由此，后续能够通过调整血管的中膜和内膜的区域的初始轮廓以确定对应的目标轮廓。
61.返回参考图2，本实施方式中，绘制方法可以包括步骤s106。在步骤s106中，可以确定由步骤s104获得的多个离散点的目标路径。
62.本实施方式中，目标路径可以用于表示各个离散点之间的邻接关系。也即，目标路径可以用于确定与各个离散点的相邻的离散点。作为示例，图3b示出了上述4个离散点的目标路径l1的示意图。需要注意的是，图中所示并不是表示目标路径l1是连接的线段。其中，离散点d1和离散点d2、离散点d2和离散点d3、离散点d3和离散点d4分别为目标路径l1中相邻的两个离散点。
63.另外，可以使用任意的方式确定多个离散点的目标路径。在一些示例中，多个离散点的目标路径可以是预先设置好。例如，可以接收用户对多个离散点的邻接关系的设置以确定多个离散点的目标路径。在一些示例中，可以对多个离散点进行排序以确定多个离散点的目标路径。
64.优选地，可以通过极坐标系确定多个离散点的目标路径。具体地，可以建立极坐标系；将各个离散点的坐标转成基于极坐标系的坐标；并且根据各个离散点对应的极坐标系的坐标的角度对多个离散点进行排序以确定目标路径。在这种情况下，通过极坐标系对平面上的多个离散点进行环绕排序，进而能够使排序获得的目标路径更符合目标区域的轮廓的特征。由此，能够方便地确定离散点之间的连接关系(也可以称为连接顺序)。
65.在一些示例中，各个离散点的坐标可以为直角坐标系的坐标。在一些示例中，对于为直角坐标系的坐标的多个离散点，在建立极坐标系中，可以获取多个离散点的几何中心的坐标，以几何中心的坐标为极点，预设方向作为极轴的正方向，建立极坐标系。由此，能够建立极坐标系。
66.另外，预设方向可以为任意方向。优选地，预设方向可以为水平向右。另外，对于为直角坐标系的坐标的多个离散点，预设方向还可以为x轴的正方向。需要说明的是，虽然在确定目标路径时，转成了极坐标系，但后续步骤(例如，步骤s108)仍然可以根据需要使用原来的坐标系(例如直角坐标系)。
67.本实施方式中，在目标路径中，任意相邻的三个离散点可以不共线。由此，后续能够基于三个离散点确定目标圆。在一些示例中，在确定多个离散点的目标路径之后，可以判断目标路径中是否存在共线的三个离散点，若存在，可以显示提示信息以引导用户重新选取离散点。由此，后续能够基于不共线的三个离散点确定目标圆。
68.图4是示出了基于图3b中的4个离散点进行调整获得的目标轮廓q2的示意图。
69.返回参考图2，本实施方式中，绘制方法可以包括步骤s108。在步骤s108中，在目标
路径中，可以确定至少一对相邻的两个离散点中每对相邻的两个离散点之间的目标曲线段，基于目标曲线段对初始轮廓进行调整以获取目标轮廓。在这种情况下，基于目标区域的初始轮廓(也即，大致轮廓)和目标曲线段能够获取更精确的目标轮廓。另外，对于基于描绘确定初始轮廓的方式，同时结合了通过描绘获取初始轮廓(也即，描迹法)和基于离散点确定目标曲线段这两种方式的优点。由此，能够对描绘的轮廓进行调整以获得更加贴合目标区域的轮廓且平滑的目标轮廓。
70.以下为了方便描述，有时也可以将每对相邻的两个离散点简称为相邻点对，将相邻的两个离散点之间的目标曲线段简称为目标曲线段。
71.在一些示例中，在基于目标曲线段对初始轮廓进行调整中，可以将初始轮廓中与相邻点对对应的轮廓线替换为目标曲线段以获取目标轮廓。在这种情况下，能够基于目标曲线段对初始轮廓上的轮廓线进行调整以获取目标轮廓。具体地，可以删除初始轮廓中与相邻点对对应的轮廓线，并将删除相邻点对应的轮廓线后的初始轮廓与目标曲线段进行拼合以获取目标轮廓。在一些示例中，在基于目标曲线段对初始轮廓进行调整中，也可以将初始轮廓与目标曲线段进行拼合以获取目标轮廓。在这种情况下，能够通过拼合的方式获取目标轮廓。
72.在一些示例中，在基于目标曲线段对初始轮廓进行调整中，若初始轮廓中存在相邻点对对应的轮廓线，则可以将初始轮廓中与该相邻点对对应的轮廓线替换为目标曲线段以获取目标轮廓，否则，可以将初始轮廓与目标曲线段进行拼合以获取目标轮廓。
73.作为示例，图4是示出了基于图3b中的4个离散点进行调整获得的目标轮廓q2。其中，目标曲线段q3是相邻的离散点d2和离散点d3之间的曲线段(稍后详细描述)。
74.在一些示例中，上述至少一对相邻的两个离散点可以包括目标路径中除两端以外的离散点(以下简称为目标离散点集)中的每对相邻的两个离散点。在一些示例中，可以沿着目标路径的任意一个方向，从目标离散点集中的任意一个离散点开始，依次确定每对相邻的两个离散点之间的目标曲线段。也即，可以重复执行确定不同的相邻的两个离散点之间的目标曲线段的步骤直至遍历目标离散点集中的相邻的两个离散点。由此，能够确定目标离散点集中的每对相邻的两个离散点之间的目标曲线段。
75.另外，本公开的示例并不限制目标路径中两端的离散点分别与相邻的一个离散点对应的轮廓线(也即，两端的离散点对应的轮廓线)的调整方式。在一些示例中，两端的离散点对应的轮廓线可以不进行调整。在一些示例中，可以利用由每端的离散点、和与该离散点相邻的两个离散点共同确定的圆上的圆弧对每端的离散点对应的轮廓线进行调整。在一些示例中，可以继续选择离散点对两端的离散点对应的轮廓线进行调整。例如，继续参考图4，若需要调整目标轮廓q2中离散点d1至离散点d2之间的轮廓线，可以在离散点d1与离散点d2相对一侧再选取一个离散点。若需要调整目标轮廓q2中离散点d3至离散点d4之间的轮廓线，可以在离散点d4与离散点d3的相对一侧再选取一个离散点。
76.在一些示例中，在步骤s108，可以利用下文的相邻点连线方法确定相邻的两个离散点之间(也即相邻点对)的目标曲线段。在这种情况下，结合相邻的两个离散点的两侧的离散点(例如两侧相邻的离散点)确定相邻的两个离散点之间的目标曲线段，能够使该目标曲线段与相邻的轮廓线的过渡更平滑，且能够获得更加贴合目标区域的轮廓且平滑的目标轮廓。
77.以下结合附图详细描述根据本公开示例的涉及的确定相邻点对的目标曲线段的方法(也即，相邻点连线方法)。图5是示出了本公开示例所涉及的确定相邻点对的目标曲线段的示例的流程图。
78.本公开示例涉及的相邻点连线方法可以基于四个离散点确定位于中间的两个离散点(也即，相邻的两个离散点)之间的目标曲线段。优选地，四个离散点可以是目标路径中相邻的离散点。在这种情况下，结合相邻的两个离散点的前后的离散点确定该相邻的两个离散点之间的目标曲线段，能够使该目标曲线段与相邻的轮廓线的过渡更平滑，且能够获得更加贴合目标区域的轮廓且平滑的目标曲线段。
79.如图5所示，相邻点连线方法可以包括步骤s202。在步骤s202中，可以获取包括相邻点对的四个离散点。
80.在一些示例中，若已确定目标路径，可以基于目标路径确定四个离散点。在一些示例中，四个离散点可以包括相邻点对和两个辅助点。在一些示例中，可以获取目标路径中除相邻点对的离散点以外的两个离散点作为两个辅助点以确定四个离散点。在一些示例中，可以获取目标路径中相邻点对的两侧(例如前后)的两个离散点作为两个辅助点以确定四个离散点。
81.优选地，可以获取目标路径中与相邻点对相邻的两个离散点作为两个辅助点以确定四个离散点。具体地，可以获取目标路径中除相邻点对的离散点以外的两个离散点作为两个辅助点，其中，上述两个辅助点中的各个辅助点可以与相邻点对的一个离散点相邻(也即，两个辅助点可以不属于该相邻点对)。由此，能够获得包括相邻点对的四个离散点。例如，两个辅助点可以包括第一辅助点和第二辅助点，其中，第一辅助点和第二辅助点可以不属于该相邻点对。
82.以辅助点是位于相邻点对两侧且与该相邻点对相邻的离散点为例，如图4所示，对于离散点d2和离散点d3这对相邻点对，对应的四个离散点可以包括离散点d1、离散点d2、离散点d3和离散点d4，其中，离散点d1和离散点d4可以为两个辅助点。
83.在另一些示例中，也可以接收用户对离散点的选择操作以确定四个离散点。例如，可以由用户选择相邻点对的辅助点。在另一些示例中，也可以选取相应的坐标系(例如极坐标系)对离散点进行排序以确定四个离散点。在另一些示例中，离散点之间的邻接关系也可以是预先设置好的。也即，与各个相邻点对对应的四个离散点可以是预先设置好的。
84.继续参考图5，相邻点连线方法可以包括步骤s204。在步骤s204中，可以基于步骤s202获得的四个离散点确定两个离散点集。
85.另外，各个离散点集可以包括上述的两个辅助点中的一个辅助点和相邻点对，并且两个离散点集中的辅助点可以为两个辅助点中不同的辅助点。具体地，两个离散点集可以包括第一离散点集和第二离散点集，第一离散点集可以包括第一辅助点和相邻点对，第二离散点集可以包括第二辅助点和相邻点对。由此，能够获得两个离散点集。
86.例如，如图4所示，对于离散点d2和离散点d3这对相邻点对，第一离散点集可以包括离散点d1、离散点d2和离散点d3，第二离散点集可以包括离散点d2、离散点d3和离散点d4。需要说明的是，除非特意说明，以下涉及第一离散点集和第二离散点集的示例可以默认第一离散点集包括离散点d1、离散点d2和离散点d3，第二离散点集包括离散点d2、离散点d3和离散点d4。
87.图6a是示出了本公开示例所涉及的第一离散点集对应的目标圆u1和凹陷方向的示意图。图6b是示出了本公开示例所涉及的第一离散点集对应的调配曲线段q4的示意图。
88.继续参考图5，相邻点连线方法可以包括步骤s206。在步骤s206中，可以基于各个离散点集确定各个离散点集对应的调配曲线段。另外，调配曲线段的形状可以为圆弧状。
89.在一些示例中，可以基于各个离散点集对应的凹陷方向确定各个离散点集对应的调配曲线段。在一些示例中，可以基于各个离散点集对应的目标圆和凹陷方向确定各个离散点集对应的调配曲线段。其中，各个离散点集对应的调配曲线段可以在相邻点对的离散点之间且属于目标圆的圆弧。
90.另外，各个离散点集对应的目标圆可以由各个离散点集中的离散点共同确定。在一些示例中，可以由各个离散点集中的三个离散点的坐标确定圆心坐标，进而基于圆心坐标确定目标圆。作为示例，图6a示出了第一离散点集中离散点d1、离散点d2和离散点d3共同确定的目标圆u1。
91.另外，各个离散点集对应的凹陷方向可以由各个离散点集中离散点的位置(也即，离散点在目标区域的位置)和预设顺序确定。其中，凹陷方向可以为顺时针方向或逆时针方向。也即，凹陷方向可以为各个离散点集中离散点在预设顺序下的空间分布方向。具体地，凹陷方向可以根据各个离散点集中离散点的位置和预设顺序分为顺时针方向和逆时针方向。其中，预设顺序可以为基于各个离散点集中离散点之间的邻接关系的任意顺序，可以根据需要进行选择。
92.例如，如图6a所示，对于第一离散点集，预设顺序可以为离散点d1
→
离散点d2
→
离散点d3这样依次排序的第一顺序s1，或预设顺序可以为离散点d3
→
离散点d2
→
离散点d1这样依次排序的第二顺序s2。因此，从图6a可以看出，对于第一顺序s1，第一离散点集对应的第一凹陷方向f1可以为顺时针方向，对于第二顺序s2，第一离散点集对应的第二凹陷方向f2可以为逆时针方向。
93.在一些示例中，所有相邻点对的离散点集对应的预设顺序可以一致。也即，统一使用一种顺序。例如，预设顺序可以由沿着目标路径的任意一个方向确定。在另一些示例中，各个离散点集对应的预设顺序可以不一致。
94.如上所述，可以基于各个离散点集对应的凹陷方向确定各个离散点集对应的调配曲线段。具体地，可以基于凹陷方向从各个离散点集对应的目标圆中位于相邻点对的离散点之间的两个圆弧中选择一个圆弧作为各个离散点集对应的调配曲线段。
95.在一些示例中，可以在各个离散点集对应的目标圆中，将以预设顺序从相邻点对的一个离散点至另一个离散点，且在凹陷方向的圆弧作为各个离散点集对应的调配曲线段。由此，能够基于凹陷方向确定调配曲线段。例如，如图6b所示，以第一顺序s1从第一离散点集中的离散点d2至离散点d3(也即，相邻点对)，且在第一凹陷方向f1(也即，顺时针方向)的圆弧可以作为第一离散点集对应的调配曲线段q4。
96.以上以第一离散点集为例描述了离散点集对应的目标圆、凹陷方向以及调配曲线段。同样地，可以获得第二离散点集对应的目标圆、凹陷方向和调配曲线段。图7a是示出了本公开示例所涉及的第二离散点集对应的目标圆u2和凹陷方向的示意图。图7b是示出了本公开示例所涉及的第二离散点集对应的调配曲线段q5的示意图。
97.如图7a所示，对于第二离散点集，预设顺序可以为离散点d2
→
离散点d3
→
离散点
d4这样依次排序的第三顺序s3，或预设顺序可以为离散点d4
→
离散点d3
→
离散点d2这样依次排序的第四顺序s4。因此，从图7a可以看出，对于第三顺序s3，第二离散点集对应的第三凹陷方向f3可以为逆时针方向，对于第四顺序s4，第二离散点集对应的第四凹陷方向f4可以为顺时针方向。
98.另外，第二离散点集对应的调配曲线段的示例可以参见图7b。如图7b所示，以第三预设顺序s3从第二离散点集中的离散点d2至离散点d3(也即，相邻点对)且在第三凹陷方向f3(也即，逆时针方向)的圆弧可以作为第二离散点集对应的调配曲线段q5。
99.如上所述，各个离散点集对应的凹陷方向可以由各个离散点集中离散点的位置和预设顺序确定。本领域技术人员在不偏离凹陷方向定义的情况下可以根据需要调整获取凹陷方向的方法。优选地，本公开的示例还提供了两种获取凹陷方向的方法。
100.图8是示出了本公开示例所涉及的第一离散点集对应的第一向量和第二向量的示意图。
101.在一些示例中，两种获取凹陷方向的方法均可以先确定各个离散点集对应的第一向量和第二向量。
102.具体地，可以令第一向量为以上述的预设顺序从各个离散点集中的第一个离散点至第二个离散点对应的向量，可以令第二向量为以上述的预设顺序从各个离散点集中的第一个离散点至第三个离散点对应的向量。另外，第一向量和第二向量可以共起点。以第一离散点集为例，如图8所示，以第一顺序s1(也即，离散点d1
→
离散点d2
→
离散点d3)，从第一离散点集中的第一个离散点d1至第二个离散点d2对应的向量可以为第一向量第一离散点集中的第一个离散点d1至第三个离散点d3对应的向量可以为第二向量
103.在一些示例中，在第一种获取凹陷方向的方法中，在确定各个离散点集对应的第一向量和第二向量后，可以基于叉乘获取凹陷方向。
104.具体地，可以获取第一向量和第二向量的叉乘结果作为第三向量，若第三向量的方向向上(也可以描述为若第三向量为正)，则可以表示凹陷方向为逆时针方向，若第三向量的方向向下(也可以描述为若第三向量为负)，则可以表示凹陷方向为顺时针方向。由此，能够通过叉乘方便地确定凹陷方向。
105.在一些示例中，在第二种获取凹陷方向的方法中，在确定各个离散点集对应的第一向量和第二向量后，可以基于向量之间的夹角获取凹陷方向。
106.具体地，若第一向量顺时针旋转至第二向量的夹角小于180
°
，则可以表示凹陷方向为顺时针方向，若第一向量逆时针旋转至第二向量的夹角小于180
°
，则可以表示凹陷方向为逆时针方向。由此，能够通过向量之间的夹角确定凹陷方向。以第一离散点集为例，如图8所示，第一向量顺时针旋转至第二向量的夹角θ1小于180
°
，因此，凹陷方向可以为顺时针方向。也即，可以取离散点d2至离散点d3在顺时针方向的圆弧作为第一离散点集对应的调配曲线段(也即，图6b中的调配曲线段q4)。由此，能够通过向量之间的夹角方便地确定凹陷方向。
107.返回参考图5，相邻点连线方法可以包括步骤s208。在步骤s208中，可以基于两个离散点集对应的两个调配曲线段进行调配以获得相邻点对的目标曲线段。
108.如上所述，可以确定两个离散点集。因此，基于两个离散点集可以分别确定针对相
邻点对的一个调配曲线段，其中，两个调配曲线段中的每个调配曲线段的两个端点均为相邻点对的离散点。由此，能够获得两个离散点集对应的两个调配曲线段。
109.在一些示例中，在调配中，目标曲线段可以通过对上述的两个调配曲线段在不同位置的占比进行设置而获得。在一些示例中，可以基于相邻点对的离散点之间的插值点获得目标曲线段。具体地，在调配中，可以通过权重分别调整两个调配曲线段上的调配点对形成目标曲线段的插值点的贡献，以获得目标曲线段。
110.如上所述，可以由各个离散点集中的三个离散点的坐标确定圆心坐标，进而确定目标圆。在一些示例中，可以基于圆心坐标确定各个离散点集对应的调配曲线段的圆弧夹角，然后基于圆弧夹角和调配点的数量确定步长，进而以该步长均匀地插入调配点。也即，调配曲线段对应的调配点可以看作将相邻点对的一个离散点，沿着调配曲线段，绕圆心坐标，按步长旋转到另一个离散点获得。在一些示例中，步长可以为圆弧夹角除以调配点的数量。
111.在一些示例中，调配曲线段的圆弧夹角可以为相邻点对中两个离散点的圆弧角度的差值的绝对值。
112.在一些示例中，若离散点为直角坐标系的坐标，各个调配曲线段上的第i个调配点zi(xi,yi)可以满足公式：
113.xi＝(x
1-xo)
×
cos(i
×
step)-(y
1-yo)
×
sin(i
×
step)+xo，
114.yi＝(x
1-xo)
×
sin(i
×
step)+(y
1-yo)
×
cos(i
×
step)+yo，
115.其中，(xi,yi)可以表示该调配曲线段上的第i个调配点zi的坐标，(xo,yo)可以表示上述的圆心坐标(也即，由该调配曲线段对应的离散点集中的三个离散点的坐标确定的圆心坐标)，(x1,y1)可以表示相邻点对中的任意一个离散点的坐标，step可以表示步长。由此，能够确定各个调配曲线段的调配点。
116.以下结合图9描述一种基于两个调配曲线段进行调配的示例性的方法。图9是示出了本公开示例所涉及的基于两个调配曲线段进行调配的示例的流程图。图10是示出了本公开示例所涉及的基于两个调配曲线段进行调配的示意图。
117.如图9所示，基于两个调配曲线段进行调配可以包括步骤s302。在步骤s302中，可以将相邻点对中的任意一个离散点作为起点。
118.继续参考图9，基于两个调配曲线段进行调配可以包括步骤s304。在步骤s304中，可以从上述的起点开始，确定沿着第一曲线段分布的预设数量的第一调配点，和沿着第二曲线段分布的预设数量的第二调配点。其中，两个调配曲线段可以包括第一曲线段和第二曲线段。也即，第一曲线段可以为两个调配曲线段中的一个调配曲线段，第二曲线段可以为两个调配曲线段中的另一个配曲线段。
119.在一些示例中，第一调配点和第二调配点可以分别均匀地分布在第一曲线段和第二曲线段上。具体地，可以从上述的起点开始，在第一曲线段上均匀地插入预设数量(例如200个)的第一调配点，并在第二曲线段上均匀地插入预设数量的第二调配点。也即，可以从同一个起点开始，在第一曲线段和第二曲线段均匀地插入同样数量的调配点。
120.继续参考图9，基于两个调配曲线段进行调配可以包括步骤s306。在步骤s306中，可以基于第一调配点和第二调配点确定相邻点对的离散点之间的插值点，并基于插值点获得相邻点对的目标曲线段。在这种情况下，基于相邻点对对应的四个离散点确定的两个调
配曲线段获取调配点，并基于调配点获取插值点，进而获取目标曲线段。由此，能够使目标曲线段更贴合目标区域的轮廓。在一些示例中，可以将插值点依次连接(例如，可以通过拟合的方式进行连接)以获得相邻点对的目标曲线段。
121.在一些示例中，可以对相对应(也即，相对上述起点同一个位置或相对上述起点索引相同)的第一调配点和第二调配点分别加权(也即，乘以权重)，以获得对应的插值点。在一些示例中，第一调配点和第二调配点对应的权重可以呈负相关关系。也即，第一调配点的权重越高，第二调配点对应的权重就越低、或第二调配点的权重越高，第一调配点对应的权重就越低。在一些示例中，第一调配点的权重和第二调配点的权重之和可以等于1。
122.在一些示例中，第一曲线段可以为两个离散点集中辅助点与上述的起点相邻的离散点集对应的调配曲线段，第二曲线段可以为两个离散点集中辅助点与上述的起点不相邻的离散点集对应的调配曲线段。例如，如图10所示，若以离散点d2为起点，辅助点(也即离散点d1)与离散点d2相邻的离散点集(也即，第一离散点集)对应的调配曲线段q4可以为第一曲线段，辅助点(也即离散点d4)与离散点d2不相邻的离散点集(也即，第二离散点集)对应的调配曲线段q5可以为第二曲线段。同样地，若以离散点d3为起点，则调配曲线段q5可以为第一曲线段，调配曲线段q4可以为第二曲线段。
123.在这种情况下，从上述的起点开始，第一调配点的权重可以线性减少，第二调配点的权重可以线性增加。以血管超声图像中的目标区域为例。在一些示例中，第一调配点的权重可以为(n-i)/n，第二调配点的权重可以为i/n，其中，n可以表示上述的预设数量，i可以表示插值点的索引。具体地，相邻点对的离散点之间的第i个插值点的坐标mi可以满足公式：
[0124][0125]
其中，n可以表示上述的预设数量(也即，插值点的数量或各个调配曲线段的调配点的数量)，ui可以表示第i个第一调配点(也即，第一曲线段上的第i个调配点)的坐标，vi可以表示第i个第二调配点(也即，第二曲线段上的第i个调配点)的坐标。在这种情况下，越靠近相邻点对中相应的离散点的离散点集对应的调配曲线段的权重越高，进而能够使获得的目标曲线段与相邻的曲线段的过渡更平滑。另外，上述血管超声图像中的目标区域涉及的获取插值点的坐标的方式同样适用于其他图像中大体为圆形的目标区域、或大体为圆形受到若干点推拉作用而变形的目标区域。
[0126]
作为示例，图10示出了基于第一离散点集对应的调配曲线段q4和第二离散点集对应的调配曲线段q5进行调配获得的目标曲线段q3。
[0127]
需要说明的是，应用在血管超声图像以外的目标区域时，第一调配点和第二调配点的权重可以根据目标的形状进行调整，并不表示对本公开的限制。
[0128]
以下结合图11描述本公开涉及的用于调整描绘的轮廓的绘制系统200(有时也可以称为绘制系统200、轮廓绘制系统或轮廓调整系统，以下可以简称为绘制系统200)。绘制系统200可以用于实施上述的绘制方法。需要说明的是，除非特别说明，上述的绘制方法的相关描述同样适用于绘制系统200。图11是示出了本公开示例所涉及的用于调整描绘的轮廓的绘制系统200的示例的框图。
[0129]
在一些示例中，如图11所示，绘制系统200可以包括描绘模块202、选择模块204、路
径规划模块206和相邻点连线模块208。
[0130]
本实施方式中，描绘模块202可以用于确定初始轮廓。具体内容参见步骤s102中的相关描述，此处不再赘述。
[0131]
本实施方式中，选择模块204可以用于接收用户在初始轮廓或目标区域的轮廓上的选择操作以获取多个离散点。具体内容参见步骤s104中的相关描述，此处不再赘述。
[0132]
本实施方式中，路径规划模块206可以用于确定多个离散点的目标路径。具体内容参见步骤s106中的相关描述，此处不再赘述。
[0133]
本实施方式中，相邻点连线模块208可以用于在目标路径中，确定至少一对相邻的两个离散点中每对相邻的两个离散点之间的目标曲线段，基于目标曲线段对初始轮廓进行调整以获取目标轮廓。具体内容参见步骤s108中的相关描述，此处不再赘述。
[0134]
本公开还涉及电子设备(未图示)，电子设备可以包括至少一个处理电路。至少一个处理电路被配置为执行上述的绘制方法中的一个或多个步骤。
[0135]
本公开还涉及计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质可以存储有至少一个指令，至少一个指令被处理器执行时实现上述的绘制方法中的一个或多个步骤。
[0136]
本公开示例所涉及的用于调整描绘的轮廓的绘制方法、设备及介质，描绘血管超声图像中目标区域的初始轮廓，从初始轮廓上选取的多个离散点并确定对应的目标路径，并且在目标路径中，确定至少一对相邻的两个离散点中每对相邻的两个离散点之间的目标曲线段，基于目标曲线段对初始轮廓进行调整以获取目标轮廓，并且在确定相邻的两个离散点的目标曲线段中，获取相邻的两个离散对应的相邻的四个离散点，基于四个离散点中的前三个离散点以及后三个离散点分别获得针对该相邻的两个离散点的调配曲线段，对两个调配曲线段进行调配以获取该相邻的两个离散点的目标曲线段。在这种情况下，通过调配相邻的离散点的圆弧得到过相邻的两个离散点的目标曲线段，能够对描绘的轮廓进行调整以获得更加贴合目标区域的轮廓且平滑的目标轮廓。另外，本公开示例的方案，相较于常见的描迹法和控制点插值法，对于比较复杂或不规整的目标区域更具备优势，能够克服输入设备难以被精准控制，而导致目标轮廓不够平滑的问题。另外，还利用叉乘确定凹陷方向。由此，能够方便且快速地确定凹陷方向。
[0137]
虽然以上结合附图和示例对本公开进行了具体说明，但是可以理解，上述说明不以任何形式限制本公开。本领域技术人员在不偏离本公开的实质精神和范围的情况下可以根据需要对本公开进行变形和变化，这些变形和变化均落入本公开的范围内。