[发明专利]一种交互式转换函数的生成方法及装置

说明书

公开了一种交互式转换函数生成方法及装置。该方法包括：1)将体数据中的每个体素的属性值映射到灰度值[0,255]区间；2)统计每个灰度值的样点数，生成灰度分布图；3)根据所述灰度分布图确定灰度阈值，并将属性值映射的灰度值处于同一个波峰的两个灰度阈值之间的确定为同一种物质；4)将同一种物质的属性映射到相同的颜色值和不透明度，从而得到颜色的转换函数和不透明度的转换函数。本发明将体数据中的属性值转换为绘制结果中物质的颜色和浓淡，达到迅速响应的效果，在实用性及操作上非常灵活、简易，能适应各种数据类型及实验需求，提高用户对体数据中信息动态分类及提取的效率。

技术领域

本发明涉及体数据可视化领域，更具体地，涉及一种交互式转换函数生成方法及装置。

背景技术

在体绘制中，转换函数设计的好坏将直接影响到物质分类，从而影响到最终的绘制结果。目前最常用的转换函数设计方法有基于灰度直方图、基于梯度直方图、基于K均值聚类等。但这些转换函数的参数都是静态的，由于体数据的多样性、复杂性，静态参数的转换函数不能作为通用方法来解决不同体数据绘制问题。因此，有必要开发一种适于各类体数据绘制的转换函数生成方法及装置。

公开于本发明背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明的一般背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有转换函数设计方法中，对于体数据多样性、复杂性不能给出一个通用的参数来解决不同体数据绘制的问题。本发明提供一种根据体素属性的灰度分布图及实际的需求，交互式调节参数点，将体数据中的属性值转换为绘制结果中物质的颜色和浓淡，动态地生成转换函数的设计方法，从而适应各类体数据的绘制。

根据本发明的一方面，提出一种交互式转换函数生成方法。该方法包括：

1)将体数据中的每个体素的属性值映射到灰度值[0,255]区间；

2)统计每个灰度值的样点数，生成灰度分布图；

3)根据所述灰度分布图确定灰度阈值，并将属性值映射的灰度值处于同一个波峰的两个灰度阈值之间的确定为同一种物质；

4)将同一种物质的属性映射到相同的颜色值和不透明度，从而得到颜色的转换函数和不透明度的转换函数。

优选地，在步骤3)中，根据所述灰度分布图中每个灰度值对应的斜率变化速度来模拟曲线的梯度，并将曲线梯度绝对值最大的点作为阈值点，从而确定灰度阈值。

优选地，在步骤1)中，通过定义unsigned char类型的数组来存储体数据，从而将每个体素的属性值映射到灰度值范围内。

优选地，步骤2)包括：

2.1)定义类型为long long、大小为256的一维数组；

2.2)遍历体数据中的每个体素，将同一灰度值下的体素的个数进行累加，更新到对应的一维数组空间中。

根据本发明的另一方面，提出一种交互式转换函数生成装置。该装置包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现以下步骤：

1)将体数据中的每个体素的属性值映射到灰度值[0,255]区间；

2)统计每个灰度值的样点数，生成灰度分布图；

3)根据所述灰度分布图确定灰度阈值，并将属性值映射的灰度值处于同一个波峰的两个灰度阈值之间的确定为同一种物质；

4)将同一种物质的属性映射到相同的颜色值和不透明度，从而得到颜色的转换函数和不透明度的转换函数。