[发明专利]一种基于不透明度传输函数的体绘制融合方法

摘要

本发明涉及本发明涉及一种体绘制融合方法，特别涉及一种基于不透明度传输函数的体绘制融合方法，属于三维标量数据场可视化技术领域。该方法首先根据已有的体绘制不透明传输函数，构造一个新的不透明传输函数，然后根据新的不透明传输函数按照光线投射法建立新的体绘制结果，以此实现不同体绘制结果的融合。这不仅发挥了体绘制在洞察三维空间结构和体细节方面的技术优势，而且还避免了重新手工设计或调整体绘制传输函数的问题，可明显提高可视化分析效率。另外，本发明的方法克服了传统图像融合技术在融合体绘制结果时存在的空间混淆问题，可视化分析效果更好。

主权项

1.一种基于不透明度传输函数的体绘制融合方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、输入体数据以及两个不同的体绘制结果,其中体绘制结果是针对输入的体数据按照光线投射法建立的，除了图像外，还包括产生该图像的颜色传输函数和不透明度传输函数；令输入的体数据为V，两个不同的体绘制结果图像分别为Im1和Im2；同时令产生Im1的颜色传输函数为CTF1、不透明度传输函数为OTF1，产生Im2的颜色传输函数为CTF2、不透明度传输函数为OTF2；步骤二、根据不透明度传输函数OTF1和OTF2构造一个新的不透明度传输函数OTF3；具体构造方法如下：(1)对输入的不透明度函数在其定义域上依次等间隔采样N个点，将不透明度函数表示为N个点的采样序列，其中N的值根据实际精度需要而定，N值越大精度越高；(2)令输入的不透明度传输函数OTF1的采样序列为a1,a2,a3,…,aN；OTF2的采样序列为b1,b2,b3,…,bN；在此基础上定义(3)假设待构造的不透明度传输函数OTF3的采样序列为c1,c2,c3,…,cN，并由此定义(4)令HC(0)＝1.0，并按照下面的迭代公式依次计算OTF3的采样序列值c1,c2,c3,…,cN，即：其中是根据实际需要事先确定的加权融合因子，取值范围在0到1之间；(5)根据采样序列值c1,c2,c3,…,cN建立分段线性函数，将其作为新的不透明度传输函数OTF3；步骤三、从颜色传输函数CTF1和CTF2中任取一个作为新的颜色传输函数CTF3颜色传输函数用来区分不同的体数据值；步骤一中输入的CTF1和CTF2都是作用于体数据V的颜色传输函数，为了避免不必要的颜色混淆，通常会将CTF1和CTF2设置成一致的，此时从CTF1和CTF2中任取一个作为新的颜色传输函数是合理可行的；如果CTF1和CTF2不一致，从中任取一个作为新的颜色传输函数CTF3也是可行的，不会影响后续处理；步骤四、根据前面确定的CTF3和OTF3，按照光线投射法，对体数据V进行体绘制得到体绘制结果图像Im3，输出Im3；输出图像Im3就是原有体绘制结果图像Im1和Im2的融合结果。