關於數據對象區段的相關性反饋的製作方法

2023-05-24 02:35:11

專利名稱：關於數據對象區段的相關性反饋的製作方法
技術領域：
本發明涉及信息檢索領域，並且更具體地，涉及用於對包括一數據類型的數據對象的資料庫中的該數據類型的特定數據對象進行識別的系統、方法和電腦程式產品的領域。
背景技術：
信息檢索系統在資料庫中進行搜索，以便檢索用戶尋找的信息。在信息檢索系統中，最大的挑戰是理解用戶的需求。基於關鍵詞搜索的系統經常在查詢語言和資料庫索引方面有限制。對於用戶，很難用關鍵詞精確表達他正在尋找的內容。因為系統很難以與人類相同的方式對圖像進行解釋，所以在基於圖像的資料庫中的信息檢索甚至更困難。解決該問題的成功範例是「相關性反饋」。該系統對與搜索查詢匹配的候選數據對象進行檢索， 用戶對檢索到的候選數據對象進行審查，並且提供關於候選數據對象的相關性或者不相關性的用戶反饋。系統從用戶反饋中學習以便改進其搜索性能。如果候選數據對象與用戶正在搜索的特定數據對象類似，用戶就選擇該候選數據對象作為與搜索相關。如果候選數據對象不與用戶的意圖類似或者甚至是完全錯誤的搜索結果，用戶就選擇該數據對象作為與搜索不相關。這樣，系統從反饋中學習到它必須搜索與相關候選數據對象類似的數據對象和不與不相關候選數據對象類似的數據對象。在 Qi Tian 等的題巨為"Combine user defined region of interest and spatial layout for image retrieval" ( ^ (JAL Proc. of IEEE 2000 International Conference on Image Processing(ICIP' 2000), pp.746-749, Vol. 3, Vancouver, BC, Canada, Sept. 10-13,2000)中描述了用於圖像檢索的系統。在參考文獻中所公開的系統試圖基於查詢圖像在圖像對象資料庫中尋找圖像對象。系統必須找到與查詢圖像類似的圖像。把資料庫中的圖像細分成預定義區域的柵格。對於每個區域，在資料庫中存在特徵向量。系統將查詢圖像與資料庫中的圖像進行比較，以便找到具有與查詢圖像的區域的特徵向量類似的區域的特徵向量的圖像。將數據中具有最多類似特徵向量的圖像作為返回圖像呈現給用戶。返回圖像是對用戶正在尋找的(一幅或者多幅)圖像的候選。隨後，用戶必須提供關於大量返回圖像的相關性反饋，使得系統了解用戶的意圖。 該反饋觸發額外的搜索，其中，系統試圖找到與用戶意圖更好匹配的圖像。在大量迭代之後，通過系統最佳匹配用戶意圖找到一圖像集合。為了允許系統最佳了解用戶的意圖，系統需要關於許多返回圖像的反饋，並且因此需要許多次迭代。另外，系統給用戶提供了與查詢圖像一起定義感興趣區域(ROI)的可能性。用戶指示給系統哪部分圖像是他感興趣的，並且由此指示出系統必須找到在查詢圖像和資料庫中的圖像之間僅在ROI內部的相似性。查詢圖像中ROI外部的信息不是用戶感興趣的，並且需要被系統忽略。系統使用ROI確定對區域柵格中的區域的加權值。完全落在ROI之外的區域得到0加權值。與ROI部分重疊的區域得到比與ROI完全重疊的區域更低的加權值。具有低加權值的區域將僅在搜索中少量考慮，而具有高加權值的區域將最影響搜索結
4果。系統每次迭代使用相同的加權值集合用於搜索。雖然搜索的焦點稍微更好，用戶仍然必須提供關於許多圖像的反饋。審查許多返回圖像以便提供關於返回圖像的反饋並且經過許多次迭代在醫療領域中是特別不利的，在醫療領域中，系統的用戶是具有有限時間和資源的醫療專家。此外， 在需要將圖像發送到用於接收反饋的手持設備的情況下，例如發送到醫療專家在拜訪患者時使用的手持設備，由於手持設備有限的可用帶寬，所以必須最小化無線傳輸的數目。

發明內容
本發明的目的是減少呈現給用戶的返回圖像審查的數目。通過獨立權利要求限定了本發明。在從屬權利要求中限定了有利實施例。本發明的第一方面提供了如權利要求1所述的系統。本發明的第二方面提供了如權利要求14所述的方法。本發明的第三方面提供了如權利要求15所述的電腦程式產品。根據本發明的第一方面的系統給用戶提供了包括查詢構建單元的系統。查詢構建單元構建搜索查詢以便識別候選數據對象，使得候選數據對象是對特定數據對象的候選。 使用搜索查詢告知搜索單元關於用戶的意圖。用戶期望系統對資料庫中的特定數據對象進行識別。搜索查詢可以基於示例數據對象，並且系統必須識別與示例數據對象類似的特定對象。搜索查詢還可以基於用語言表達出用戶意圖的關鍵詞。備選地，使用示例數據對象和關鍵詞的組合。系統還包括基於搜索查詢識別資料庫中的候選數據對象的搜索單元。例如，因為資料庫中的候選數據對象具有與搜索查詢的關鍵詞最類似的關鍵詞，所以搜索單元可以識別出該候選數據對象。或者例如，搜索單元可以識別與搜索查詢的示例數據對象最類似的候選數據對象。例如，如果數據對象是圖像，相似性與平均亮度、對比度、亮度分布、RGB顏色模型中的原色像素的色調分布、或者例如其它顏色模型中維度像素值的分布有關。系統採用呈現單元將數據對象呈現給用戶。呈現單元可以包括顯示例如圖像或者視頻片段的顯示器，並且呈現單元還可以包括具有揚聲器的放大器，以便給用戶播放音頻片段或者播放視頻片段的音頻。系統的反饋接收單元接收關於候選數據對象的區段的相關性或者不相關性的反饋。用戶將反饋提供給反饋接收單元。反饋可以是候選數據對象的區段是不相關的，其意味著用戶指示給系統區段包含與他關於特定數據對象的預期不匹配的信息。反饋可以是候選數據對象的區段是相關的，其意味著用戶指示給系統區段包含與他的預期匹配的信肩、ο隨後，作為對所接收的用戶反饋的響應，系統的搜索單元識別改進的候選數據對象。改進的候選數據對象是對於特定數據對象的改進的候選。系統從所接收的反饋中學習， 並且因此搜索單元能夠在資料庫中找到與用戶意圖相關的更好匹配。系統的用戶能夠提供關於候選數據對象的區段的反饋。區段是數據對象的一部分。例如，區段是二維或三維數據對象的空間劃分，或者是包括時間線的數據對象的時間劃分。空間分解是醫療圖像(例如)的一部分(例如)，或者體積醫療數據的子體積。如果數據對象是諸如視頻或者音頻數據，那麼可以在時間上對候選數據對象進行劃分。用戶能夠根據他的觀點定義候選數據對象的區段是相關的還是不相關的。對區段的相關性反饋的優
5點是對區段的用戶反饋比對整個數據對象的反饋更加精確，並且更好表達用戶的意圖。如果將候選數據對象呈現給用戶，而用戶對所呈現的候選數據對象不完全滿意， 那麼用戶不接受候選數據對象作為他正在搜索的數據對象，即特定數據對象。拒絕最可能基於這樣的事實不是將整個數據對象、而是僅將候選數據對象的區段視為相關的或者不相關的。提供對整個數據對象的相關性或者不相關性反饋忽略了這樣的事實僅僅候選數據對象的一部分是用於拒絕或者接受候選數據對象作為特定數據對象的原因。因此，對整個候選數據對象的反饋較不精確。這樣，需要關於整個數據對象的反饋的系統較不迅速收斂到用戶接受作為他正在搜索的數據對象的候選數據對象。因此，為了提供反饋，根據本發明的第一方面的系統需要對數據對象更少的審查。特別是在醫療領域，因為醫療圖像的不同部分提供了對於不同病理的線索，所以提供關於數據對象區段的反饋是非常重要的。這樣，通過提供對特定區段的反饋，系統更集中於特定病理。應該注意，提供關於候選對象區段的相關性或者不相關性的用戶反饋在理念上與所屬技術領域的感興趣區域(ROI)不同。用戶採用ROI在最初搜索查詢中立即告知系統僅查詢圖像的一個區域必須與資料庫中圖像的相同區域匹配。同樣，因為應該忽略在ROI之外的區域，所以用戶告知系統它必須臨時丟棄在資料庫中所有圖片的ROI之外區域中的信息。這樣，查詢圖像的ROI是查詢圖像的唯一相關部分。所述技術領域的系統使用ROI對區域柵格的區域的加權值進行更新。系統使用區域的更新後的加權值用於進行所執行的所有搜索——也用於在接收相關性反饋之後的搜索。在所屬技術領域的系統中，用戶僅能夠決定關於每個返回圖像作為整體的相關性或者不相關性。根據本發明的第一方面的系統的示例是具有醫療資料庫的系統，該醫療資料庫包括患不同形式痴呆的患者的MRI腦部掃描和健康患者對照組的MRI腦部掃描。醫生獲得他的患痴呆的患者之一的腦部MRI掃描，他想要對資料庫中類似的MRI腦部掃描進行識別。最初的搜索查詢是基於所獲得的患者MRI腦部掃描構建的。系統在資料庫中找到一個或多個與搜索查詢中的MRI腦部掃描類似的候選MRI腦部掃描。將這些MRI腦部掃描呈現給醫生。 醫生審查候選MRI腦部掃描，並且給系統提供他對至少一個候選MRI腦部掃描的至少一個區段的反饋。醫生指示該候選MRI腦部掃描的區段與他正在尋找的結果是相關的還是不相關的。例如，醫生可以決定在所呈現的候選MRI腦部掃描的區域中呈現的結構一點也不類似於最初所提供的患者MRI腦部掃描。因此，醫生為該區域提供「不相關」用戶反饋。情況還可以是這樣的所呈現的候選MRI腦部掃描在MRI腦部掃描的特定部分中看起來是健康的，然而，患者的MRI腦部掃描在MRI腦部掃描的特定部分中看起來是不健康的。這樣，將 「不相關」用戶反饋提供給候選MRI腦部掃描的特定部分。並且醫生可以決定在所呈現的候選MRI腦部掃描之一中，一個區域非常類似於他的患者的MRI腦部掃描，並且該區域與痴呆的一種可能形式(例如，老年痴呆症)相關。這樣，將「相關」用戶反饋提供給非常類似的區域。隨後，作為對所接收的關於一個或多個區段的反饋的響應，系統更新搜索，並且呈現另一個具有一個或多個候選MRI腦部掃描的列表。注意到，一些最初呈現的MRI腦部掃描在更新搜索之後仍可以在結果列表中，僅僅簡單地因為它們是非常良好匹配的。根據本發明的第一方面的系統、根據本發明的第二方面的方法、以及電腦程式產品給用戶提供了關於減少候選數據對象審查次數的相同的益處。
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在一個實施例中，用戶定義了候選數據對象的區段。用戶指示給反饋接收單元哪部分候選數據對象是所述區段。用戶選擇區段是有利的，這是因為以這種方式用戶在他的反饋方面能夠最精確。例如，為了定義區段，用戶可以選擇以多邊形形式的面積或者以多面體形式的體積。通過接收更精確的用戶反饋，系統對改進的候選對象進行識別，其更好滿足用戶的期望，並且由此存在更快收斂。應該注意到，區段還可以是像圓或者球的另一種幾何形狀。在另一個實施例中，系統還包括區段提議單元。區段提議單元提出候選區段的集合。候選區段是候選數據對象的部分，並且是用戶對其提供相關性反饋的區段的候選。通過呈現單元將候選區段與候選數據對象一起呈現給用戶。隨後，反饋接收單元從用戶接收這樣的指示，該指示表明哪個候選區段是用戶想要對其提供相關性或者不相關性反饋的區段。可以快速完成對所提出的候選區段之一的選擇，並且由此，不花費用戶很多時間提供反饋。在用戶沒有非常多的時間給系統提供反饋的情況下，這是特別有利的。在一個實施例中，數據對象是醫療數據對象，比如，採用X射線照相、計算機斷層攝影(CT)或者磁共振成像(MRI)獲得的身體圖像、通過將幾幅CT或者MRI圖像組合獲得的患者身體一部分的三維表示、或者在其中顯現血液流經患者的血管和心臟的循環的影片。區段提議單元被構造成在媒體數據對象中識別在解剖學上定義的身體部分。例如，在解剖學上定義的身體部分是以基於醫療圖集的定義為基礎的。提出將在解剖學上所定義的部分作為候選區段。在醫療領域中，因為在解剖學上特別定義的身體部分為不同病理提供了線索，所以醫療專家經常搜索在解剖學上定義的身體部分的特定特性。如果系統呈現了與候選數據對象結合的、關於身體解剖學部分的可能區段，使得醫療專家能夠容易地選擇區段，這是有利的。這節約了醫療專家的時間。在另一個實施例中，區段提議單元在根據柵格對數據對象進行劃分的基礎上提出了候選區段的集合。所提出的候選區段可以是部分重疊的區段的集合、或者候選區段可以是不相交的。候選區段的整個集合可以覆蓋整個候選數據對象。因為根據柵格對候選數據對象進行劃分是對候選對象進行劃分非常快速並且有效的方式，所以根據柵格對候選數據對象進行劃分是一個優點。其不花費許多系統資源執行劃分。另一個優點可以是已經根據相同的柵格將資料庫中的數據對象劃分成區段，並且為每個區段存儲一些額外的信息。在資料庫根據相同網絡存儲關於區段的額外信息的情況下，搜索單元能夠對改進的候選數據對象進行快得多的識別。在一個實施例中，反饋接收單元接收關於候選數據對象的至少兩個區段的相關性或者不相關性的用戶反饋。關於候選數據對象的不同區段給出的反饋越多，系統就可以越精確地識別改進候選對象，因為系統從用戶意圖中了解越多。此外，特別是在醫療領域中， 為了提供用戶反饋，醫療專家必須審查整個數據對象。當審查整個數據對象時，醫療專家一般識別相關的若干區段和不相關的若干區段。為了有效使用審查時間，將所有觀測情況立即提供給系統是有利的。作為每候選數據對象更多用戶反饋的結果，系統更快收斂到用戶接受其作為構成最初搜索查詢的數據對象的候選數據對象。這樣，系統需要更少的數據對象審查和更少的迭代。注意到，候選數據對象的至少兩個區段可以是(部分)重疊的，或者可以是不相交的。該至少兩個區段還可以完全重疊，在一些區段之間存在層級關係的情況下這是有利的。在區段之間存在層級關係的情況下用戶反饋的示例是在醫療數據對象代表人腦的情況下，通過反饋接收單元接收所使用的關於基底神經節的區段的反饋。基底神經節由諸如蒼白球和殼核(Putamen)的區段組成。並且除了關於涉及基底神經節的區段的用戶反饋之外，用戶還可以給涉及基底神經節的區段和涉及殼核的區段提供單獨的反饋。在另一個實施例中，反饋接收單元從用戶接收候選數據對象的至少兩個區段的等級。等級表達了哪個區段對於用戶比其他區段更重要。搜索單元使用該等級內部決定哪個數據對象是最佳改進的候選對象。審查候選對象的專家立即意識到哪個區段對於識別改進的數據對象是最重要的，以及哪個區段稍不重要但是仍然足夠需要重要提供反饋。通過以區段等級的形式提供用戶反饋，系統能夠更好地識別改進的數據對象，並且由此，改進的數據對象更好地匹配用戶的意圖。在一個實施例中，反饋接收單元接收關於候選數據對象的區段內容的特徵的相關或者不相關性的用戶反饋。當審查候選數據對象時，用戶具有區段為何是相關或者不相關的特別原因。以與候選數據對象的區段內容相關的特徵的形式表達這些原因是有利的。以關於區段內容特徵的相關性或者不相關性的反饋形式的用戶反饋給系統提供了關於用戶意圖以及由此關於必須要識別的改進數據對象的精確得多的信息。例如，在醫療領域中，醫療專家在審查期間發現候選醫療圖像的區段有超亮度或者低亮度的現象，超亮度或者低亮度意味著分別比所期望的更亮以及更暗。它對於數據對象的區段內容有超亮度或者低亮度現象的搜索，可能是相關的或者可能是不相關的。並且另外，如果資料庫還包含與有超亮度或者低亮度現象的圖像區域有關的信息，那麼搜索單元可以執行對改進數據對象更快的識別。應該注意到，用戶可以提供關於區段內容的多於一種特徵的相關性反饋。例如，區段內容可以有超亮度現象，並且區段中的身體解剖學部分的形狀是錯誤的。在另一個實施例中，通過作為對所接收的用戶反饋的響應更新搜索查詢來執行對改進的候選對象的識別。使用更新後的搜索查詢識別改進的候選對象。存在像用於相關性反饋的Rocchio的算法這樣的已知算法，以便基於所接收的相關性反饋更新搜索查詢。這些算法主要是基於這樣的事實將最初的搜索查詢描述為特徵向量，例如，基於用戶提供給查詢構建單元的示例圖像的內容的特徵向量。搜索單元使用特徵向量找到具有類似特徵向量的數據對象。通過算術運算將初始特徵向量與關於其提供反饋的候選對象的特徵向量進行組合來完成搜索查詢的更新。除了特徵向量之外，可以使用特徵矩陣，其中，例如，不同列是與數據對象的不同部分相關的特徵向量。類似於Rocchio的算法，更新後的特徵矩陣是基於初始特徵矩陣的，並且作為對所接收的關於區段的用戶反饋的響應，可以採用一些算術運算對一些列進行更新。在一個實施例中，通過識別候選數據對象的第一列表並且識別候選數據對象的第二列表來執行改進的候選數據對象的識別。基於初始搜索查詢識別候選數據對象的第一列表。基於所接收的關於區段的相關性或者不相關性的用戶反饋識別候選數據對象的第二列表。隨後，從第一列表或者第二列表中選擇改進的候選數據對象。通過執行兩個識別行為，必須執行兩個相對簡單的相關搜索。作為初始識別候選對象的結果，候選對象的第一列表可能仍存在於搜索單元中。如果所提供的相關性反饋是正的(「相關」)，候選數據對象的第二列表必須包含這樣的數據對象，即，在所述數據對象的一部分中的內容與候選對象的區段的內容類似。類似地，如果所提供的反饋是負的(「不
8相關」)，候選數據對象的第二列表必須包含這樣的數據對象，即，在所述數據對象的一部分中的內容與候選對象的區段的內容不相似。隨後，可以基於像「哪個數據對象出現在兩個列表中」的相當簡單的標準來完成對改進的候選對象的選擇。還可以通過給兩個列表中的各個數據對象分配分數、合併列表、並且選擇具有最高分數的數據對象來完成從第一或第二列表中選擇改進的候選對象。分數必須表達出數據對象和初始搜索查詢之間的相似性，或者在對區段正反饋的情況下數據對象的部分和候選對象的區段之間的相似性，或者在對區段負反饋的情況下數據對象的部分和候選對象的區段之間的相異性。在一個實施例中，討論了用戶反饋的不同變體，比如關於區段的相關性或者不相關性、區段內容的特徵和區段等級的相關性或者不相關性的反饋。應該注意到，可以使用用戶反饋變體的不同組合，比如提供關於區段內容的特徵的相關性或者不相關性的用戶反饋，而不提供關於區段的相關性或不相關性的用戶反饋。在一個實施例中，討論了區段的不同變體，比如用戶定義的區段和基於所提出的在解剖學上定義的區段或者所提出的基於柵格的區段的用戶選擇的區段。應該注意到，本發明不限於單獨使用區段的變體，還可以使用區段變體的不同組合。本領域的技術人員將意識到，可以以認為有用的任何方式對本發明的兩個或多個上述實施例、實施方式和/或方面進行組合。本領域的技術人員在本說明書的基礎上可以實現對方法和/或電腦程式產品的對應於對系統的修改和變化的修改和變化。本領域的技術人員將意識到，可以將方法應用於通過各種採集模態採集的諸如二維O-D)、三維(3-D)或者四維G-D)圖像的多維圖像數據，所述採集模態諸如但不限於標準X射線成像、計算機斷層攝影(CT)、磁共振成像(MRI)、超聲(US)、正電子發射斷層攝影 (PET)、單光子發射計算機斷層攝影(SPECT)和核醫學(NM)。


在附圖中圖1示出了用於對資料庫中的特定數據對象進行識別的系統的示意圖；圖2示出了系統的呈現單元的顯示器的示意圖；圖3示出了具有所選擇的區段的MRI腦部掃描切片的示意圖；圖4示出了具有所提出的候選區段的MRI腦部掃描切片的示意圖；圖5示出了具有所提出的根據柵格的候選區段的頸部CT掃描的示意圖；圖6示出了視頻數據類型的呈現的示意圖；並且圖7示出了用於對資料庫中的特定數據對象進行識別的方法的流程圖；應該注意到，在不同圖中具有相同參考標號的項具有相同的結構特徵和相同的功能，或者是相同的信號。在對這種項的功能和/或結構進行解釋時，沒有必要在詳細說明書中對其進行重複解釋。
具體實施例方式圖1示出了用於對資料庫104中的特定圖像進行識別的系統101的示意圖。雖然描述對於包括圖像的資料庫的實施例，但是該系統也可以用於對具有其它數據類型的特定
9數據對象進行識別。例如，對象或者環境的三維表示、視頻片段或者音頻片段。該系統包括構建搜索查詢的查詢構建單元102。搜索查詢表達了關於特定圖像的用戶意圖；它表達了用戶正在尋找哪種類型的圖像。系統101使用搜索查詢識別候選圖像， 候選圖像為對特定圖像的候選。基於用戶輸入構建搜索查詢。用戶提供了用於構建搜索查詢的示例圖像。在另一個實施例中，用戶提供對他想要系統去識別的圖像的內容進行描述的關鍵詞，是可能的。查詢構建單元102基於示例圖像構建特徵矩陣形式的搜索查詢。特徵矩陣描述了示例圖像的對於若干圖像區域的若干特性。特徵矩陣的列是對示例圖像的一部分的特性進行描述的特徵向量。例如，特徵向量包括示例圖像的該部分在R、G和B通道中的不同色調分布。系統101的搜索單元103基於搜索查詢識別資料庫104中的候選圖像。這通過將資料庫104中圖像的特徵矩陣與搜索查詢的特徵矩陣進行比較來完成。注意到，假如在創建資料庫104的時刻創建特徵矩陣，資料庫104就可以包括資料庫104中圖像的特徵矩陣。 當搜索單元103識別候選圖像時，搜索單元103還可以從資料庫104內的圖像中提取特徵矩陣。所識別出的候選圖像是資料庫104中其特徵矩陣與搜索查詢特徵矩陣最類似的圖像。系統101具有將候選圖像呈現給用戶的呈現單元105。呈現單元105包括顯示候選圖像的顯示器。呈現單元可以包括像播放音頻片段的揚聲器這樣的其它數據呈現裝置。系統的用戶反饋接收單元106接收對候選圖像區段的用戶反饋。用戶指示候選圖像的區段是相關的還是不相關的。如果區段是相關的，用戶正在尋找具有與候選圖像區段的特性相似的特性的特定圖像。如果區段是不相關的，用戶正在尋找區段中具有與候選圖像區段的特性不相似的特性的特定圖像。反饋接收單元106可以包括輸入接收設備，用戶使用該輸入接收設備定義候選圖像的區段，並且指示區段的相關性或者不相關性。如果呈現單元105的顯示器例如是觸控螢幕，並且將反饋接收單元106耦合到觸控螢幕的觸摸檢測設備。這允許用戶在觸控螢幕上選擇所呈現的候選圖像的區段。另一種輸入接收設備例如是滑鼠。隨後，搜索單元103使用在反饋接收單元106處所接收的用戶反饋，以便識別資料庫104中更好滿足用戶意圖的改進的候選圖像。例如，搜索單元103可以通過改變特徵矩陣的一些列更新搜索查詢的特徵矩陣。基於候選圖像的區段的特徵向量改變這些列。對哪些列進行更新取決於區段與由單獨特徵向量代表的圖像部分的重疊。對多少列進行更新取決於區段和圖像部分之間的重疊量。搜索單元103使用更新後的特徵矩陣識別資料庫104中具有與更新後的特徵矩陣最相似的特徵矩陣的改進的候選圖像。注意到，如果另一幅圖像具有與更新後的特徵矩陣最相似的特徵矩陣，改進的候選圖像就可以是除了最初所識別的候選圖像之外的另一幅圖像。注意到，如果之前找到的候選圖像的特徵矩陣仍然與更新後的特徵矩陣最相似，改進的候選圖像就可以是與候選圖像相同的圖像。在另一個實施例中，系統包括區段提議單元107。區段提議單元107為候選圖像提出候選區段的集合。通過呈現單元105將該候選區段的集合呈現給用戶。呈現單元105的顯示器可以用另一種顏色顯示不同候選區段的區域，或者閃爍地顯示區域的內容，或者圍繞候選區段畫出特定顏色的線。反饋接收單元106從用戶接收對候選區段的選擇作為用戶對其提供反饋的區段。區段提議單元107可以基於柵格將候選圖像細分成不相交的候選區段。在圖像是醫療圖像的情況下，區段提議單元可能具有關於身體所示部分的認知，並且可以基於在解剖學上定義的區段提出區段。在另一個實施例中，區段提議單元107可以包括對圖像中是身體部分邊界的邊緣進行檢測的邊緣檢測器。區段提議單元107可以使用所檢測出的身體部分的邊界提出區段。圖2示出了根據實施例在呈現單元105的顯示器上顯示的畫面201。示例圖像202 是示出了 MRI腦部掃描冠狀位的切片。此外，示出了第一候選圖像206和第二候選圖像207。查詢構建單元102使用示例圖像202構建搜索查詢。系統101必須找到資料庫 104中類似於示例圖像202的MRI腦部掃描的冠狀位的其它切片。醫療專家可能意識到腦室203和204增大，並且示例圖像202右上側上大腦皮層205的尺寸與大腦左側的相比稍微減小。搜索單元103已經識別出類似於示例圖像202的兩個候選圖像206和207。醫療專家在第一示例圖像206的修正期間可以意識到海馬體208和209比通常小得多，腦室209 具有正常尺寸，並且在第一候選圖像206的圖像右上側處的大腦皮層已經收縮(甚至比示例圖像202中收縮更多)。第二候選圖像207示出了腦部掃描的切片，其中，腦室211和212 增大，並且其中，大腦皮層213具有正常尺寸。用戶反饋接收單元106接收關於候選圖像的區段的反饋。這在圖3和圖4中示出。在冠狀位中示出了 MRI腦部掃描的切片。在另一個實施例中，系統101使用軸向位和/或矢狀位中的切片識別資料庫104中軸向位和/或矢狀位中的候選切片。在另一個實施例中，所示出的MRI腦部掃描可以是體積表示，其是三維視圖。在圖3中示出了第一候選圖像206。使用系統101的醫療專家在第一候選圖像206 中定義了 4個區段301、302、303和304。因為在醫療專家的觀點中，與示例圖像202的腦室204相比腦室209沒有增大，所以他指示反饋接收單元106區段301是不相關的。因為在醫療專家的觀點中，大腦皮層210的收縮類似於示例圖像202的大腦皮層205的收縮，所以他指示區段302是相關的。此外，因為在醫療專家的觀點中，他沒有尋找其中的海馬體比通常小的特定圖像，所以他提供對區段303和304的不相關性反饋。在一個實施例中，醫療專家能夠以給區段301、302、303和304分等級的形式給反饋接收單元106提供額外的反饋。如果對於醫療專家來說大腦皮層210有收縮現象比海馬體208沒有收縮現象的事實重要得多，醫療專家就可以提供如下等級(從最重要到最不重要):302、301、303、304。區段301至304是候選圖像206的空間劃分。在另一個實施例中，資料庫中的數據對象是腦部的三維表示。呈現單元適於呈現腦部的三維圖像，並且給用戶提供用戶能夠旋轉所顯示的圖像並且看到腦部結構內部的用戶界面。在三維表示的情況下，反饋接收單元接收關於區段的相關反饋，該區段是腦部三維表示的體積劃分。圖4示出了第二候選圖像207。在圖4中，根據另一個實施例，區段提議單元107 提出了候選區段401和402。通過區段提議單元107基於在解剖學上定義的腦部部分來選擇候選區段401和402，例如，兩個候選區段402中的每個與腦室相關。因為候選區段402覆蓋了圖像中腦室211和212增大的部分，所以對圖像進行審查的醫療專家意識到他想要給出他對候選區段402的反饋。因此，醫療專家給反饋接收單元106提供這樣的指示他想要選擇候選區段402作為他提供關於其的相關性反饋的區段。另外，系統101的醫療專家定義了區段403。反饋接收單元106還接收區段403的負反饋(不相關)和區段402的正反饋(相關)。在圖5中示出了在呈現單元105的顯示器上呈現的候選圖像501。基於患者頸部和頭部的若干CT掃描生成候選圖像501。使用多平面重建技術創建從側面看到的頸部和頭部較低部分在脊柱上的橫切(這是頸部和頭部較低部分的矢狀位)。區段提議單元107基於根據柵格對圖像的細分提出了候選區段。通過呈現單元 105將候選區段呈現給用戶。如圖5中可見，將候選圖像501細分成多行502和多列503。 對候選圖像進行審查的用戶指示給反饋接收單元106他想要提供對候選區段504到506的反饋。隨後，用戶指示出區段504是不相關的，其採用指示507示出。呈現單元105的顯示器示出了「負」指示507。用戶指示出區段505和506是相關的，其通過「正」指示508和 509示出。在另一個實施例中，用戶提供了關於區段內容的特徵的相關性反饋。例如，如果候選圖像501在區段505中具有比期望更高的平均亮度，其稱為超亮度，那麼用戶就給反饋接收單元提供超亮度區段505是相關的或者不相關的反饋。如果區段的超亮度是相關的，這意味著對於系統，它必須搜索改進的候選圖像，在該改進的候選圖像的部分中具有與關於其提供反饋的區段的平均亮度匹配的相等平均亮度。如果區段的超亮度是不相關的，這意味著改進的候選圖像必須在圖像的部分中具有相關性反饋所涉及的區段中的亮度更低的亮度。在與圖6 —起討論的另一個實施例中，資料庫104中的數據對象可以是人心臟脈動的視頻片段。醫療專家正在尋找顯示心臟瓣膜603之一的特定行為的視頻。基於搜索查詢，搜索單元103找到呈現給醫療專家的候選視頻片段。圖6在顯示圖像601中示出了系統101的用戶界面，在呈現單元105呈現候選視頻片段的時刻，將該用戶界面呈現在呈現單元105的顯示器上。為了審查候選視頻片段，用戶界面給用戶提供了視頻播放器。在窗口 602中呈現了候選視頻片段。用戶界面示出了時間線604。指示符607示出了當前在窗口 602中所示的視頻圖像位於時間線上的哪裡。反饋接收單元106經用戶界面接收關於候選視頻片段的區段的相關性反饋。區段是候選視頻片段的時間線的一部分，並且由此，區段是候選視頻片段的時間劃分。圖6中的用戶界面示出了醫療專家定義了在指示605處開始並且在指示608處結束的時間線的區段。如通過正指示符606所示的，醫療專家提供了正反饋。在另一個實施例中，因為醫療專家想要使搜索更集中於心臟的特定部分，例如瓣膜603周圍，所以將圖6所定義的區段與視頻片段的空間劃分相結合。對視頻片段的空間細分意味著區段定義了連續視頻圖像集合中每幅圖像的一部分。圖7示出了本發明的另一個實施例。圖7示出了對資料庫中的特定數據對象進行識別的方法的流程圖。在步驟701中，構建搜索查詢，以便識別候選數據對象，所述候選數據對象是對於特定數據對象的候選。在步驟702中，基於搜索查詢識別資料庫中的候選數據對象。在步驟703中，將候選數據對象呈現給用戶。在步驟704中，接收關於候選數據對
12象的區段相關性或者不相關性的用戶反饋。在步驟705中，作為對所接收的用戶反饋的響應，識別資料庫中改進的候選數據對象。改進的候選數據對象是對特定數據對象的改進的候選。可以在電腦程式產品中實施圖7的方法。電腦程式產品包括用於使處理器系統執行圖7的方法的步驟的計算機指令。應該注意到，上述實施例圖示說明而不是限制本發明，並且本領域的技術人員將能夠設計許多備選實施例，而不脫離所附權利要求的範圍。在權利要求中，不應該將置於圓括號之間的任何參考標號理解為限制權利要求。 使用動詞「包括」及其詞形變化不排除出現除了權利要求中所說明的那些元件或者步驟之外的元件或者步驟。在元件之前的冠詞「一」或者「一個」不排除出現多個這種元件。可以通過包括若干分立元件的硬體的方式實現本發明，並且可以通過適當編程的計算機的方式實現本發明。在列舉了若干裝置的設備權利要求中，可以通過硬體的一項並且相同項具體化這些裝置中的若干種。在互相不同的從屬權利要求中敘述某些措施的僅有事實不表明不可以使用這些措施的組合進行優化。
權利要求
1.一種用於對包括一數據類型的數據對象的資料庫(104)中所述數據類型的特定數據對象進行識別的系統(101)，所述系統包括-查詢構建單元(102)，用於構建搜索查詢，以便識別候選數據對象006、207、501)，所述候選數據對象是對所述特定數據對象的候選；-搜索單元(103)，用於基於所述搜索查詢識別所述資料庫中的所述候選數據對象 (206,207,501)；-呈現單元(105)，用於將所述候選數據對象O06、207、501)呈現給所述用戶；-反饋接收單元(106)，用於接收關於所述候選數據對象O06、207、501)的區段(301、 302、303、304、401、402、504、505、506)的相關性或者不相關性的用戶反饋；-所述搜索單元(103)還被構造為用於作為對所接收的用戶反饋的響應，識別改進的候選數據對象，其中，所述改進的候選數據對象是對所述特定數據對象的改進的候選。
2.如權利要求1所述的系統(101)，其中，所述區段(301、302、303、304、401、402、504、 505,506)通過所述候選數據對象O06、207、501)的空間劃分或者時間劃分形成，或者所述區段通過所述候選數據對象的所述空間劃分和所述時間劃分的組合形成。
3.如權利要求2所述的系統(101)，其中，所述候選數據對象O06、207、501)的所述空間劃分是所述候選數據對象O06、207、501)的二維或者三維空間劃分。
4.如權利要求1所述的系統(101)，其中，所述候選數據對象O06、207、501)的所述區段(301、302、303、304、403)是所述候選數據對象(206,207,501)的用戶定義的區段(301、 302、303、304、403)。
5.如權利要求1所述的系統(101)，其還包括區段提議單元(107)，用於提出為候選對象的區段的候選區段001、403、504、505、506)的集合，其中，所述呈現單元還被構造為用於將候選區段的所述集合中的所述候選區段001、403、504、505、506)與所述候選數據對象(207、501)相結合呈現給所述用戶，並且其中，所述反饋接收單元(106)還被構造為用於從所述用戶接收這樣的指示，該指示表明所述候選區段001、403、504、505、506)中的哪個是所述反饋接收單元(106)接收到關於其的用戶反饋的區段。
6.如權利要求5所述的系統(101)，其中，所述數據對象是醫療數據對象(206、207、 501)，並且其中，所述區段提議單元(107)布置用於基於身體的解剖學定義部分提出候選區段001、402)的所述集合。
7.如權利要求5所述的系統(101)，其中，所述區段提議單元(107)被構造為用於基於所述候選數據對象(206、207、501)根據柵格的劃分提出候選區段(504、505、506)的所述集合。
8.如權利要求1所述的系統(101)，其中，所述反饋接收單元(106)被構造為用於接收關於所述候選數據對象O06、207、501)的至少兩個區段(301、302、303、304、401、402、504、 505,506)的相關性和不相關性的用戶反饋。
9.如權利要求8所述的系統(101)，其中，所述反饋接收單元(106)還被構造為接收所述候選數據對象O06、207、501)的所述至少兩個區段(301、302、303、304、401、402、504、 505,506)的等級，其中，所述等級表達了對於所述用戶所述至少兩個區段(301、302、303、 304、401、402、504、505、506)中哪一個比所述至少兩個區段(301、302、303、304、401、402、 504,505,506)中的另一個更重要。
10.如權利要求1所述的系統(101)，其中，所述反饋接收單元(106)被構造為用於接收關於所述候選數據對象(206,207,501)的所述區段(301、302、303、304、401、402、504、 505,506)的內容的特徵的相關性或者不相關性的用戶反饋。
11.如權利要求1所述的系統(101)，其中，通過作為對所接收的用戶反饋的響應更新所述搜索查詢並且通過基於更新後的搜索查詢識別所述改進的候選數據對象來執行對所述改進的候選數據對象的所述識別。
12.如權利要求1所述的系統(101)，其中，通過作為對所述搜索查詢的響應識別候選數據對象的第一列表、通過作為對所接收的用戶反饋的響應識別候選數據對象的第二列表、並且通過從所述第一列表或者所述第二列表中選擇所述改進的候選數據對象來執行對所述改進的候選數據對象的所述識別。
13.如權利要求1所述的系統(101)，其中，所述數據類型是下列數據類型之一圖像 006、207、501)、對象或者環境的三維表示、視頻或者音頻片段。
14.一種對包括一數據類型的數據對象的資料庫(104)中所述數據類型的特定數據對象進行識別的方法，所述方法包括下列步驟-構建(701)搜索查詢，以便識別候選數據對象O06、207、501)，所述候選數據對象是對所述特定數據對象的候選；-基於所述搜索查詢識別(70 所述資料庫(104)中的所述候選數據對象(206、207、 501)；-將所述候選數據對象O06、207、501)呈現(70 給用戶；-接收(704)關於所述候選數據對象(206,207,501)的區段(301、302、303、304、401、 402、504、505、506)的相關性或者不相關性的用戶反饋；-作為對所接收的用戶反饋的響應，識別(70 改進的候選數據對象，其中，所述改進的候選數據對象是對所述特定數據對象的改進的候選。
15.一種電腦程式產品，包括用於使處理器系統執行如權利要求14所述的方法的計算機指令。
全文摘要
本發明涉及對包括具有一數據類型的數據對象的資料庫(104)中具有該數據類型的特定數據對象進行識別的方法、系統(101)和電腦程式產品。系統(101)包括查詢構建單元(102)，其構建搜索查詢以便識別候選數據對象，該候選數據對象為特定數據對象的候選。搜索單元(103)基於搜索查詢識別資料庫(104)中的候選數據對象。呈現單元(105)將候選數據對象呈現給用戶。反饋接收單元(106)接收關於候選數據對象的區段的相關性或者不相關性的用戶反饋。作為對所接收的用戶反饋的響應，搜索單元(103)進一步識別改進的候選數據對象。該改進的候選數據對象是對特定數據對象的改進的候選。
文檔編號G06F17/30GK102265274SQ200980151923
公開日2011年11月30日 申請日期2009年12月18日 優先權日2008年12月22日
發明者A·伊金, D·於納伊 申請人:皇家飛利浦電子股份有限公司