醫(yī)學圖像三維可視化的研究及應用.pdf

1、近年來,計算機斷層掃描(CT)、核磁共振成像(MRI)等各種醫(yī)學成像技術迅速發(fā)展,人們可以通過成像設備得到人體及其內部器官的二維斷層圖像序列。在計算機中將斷層圖像序列重建成三維圖形數據,顯示具有立體效果的三維模型,可以形象逼真地展現人體器官的三維結構與形態(tài),為進一步模擬操作提供視覺交互手段,提高醫(yī)療診斷和治療規(guī)劃的科學性及準確性。
　　 本文介紹了基于面繪制的三維重建方法,基于面繪制的三維重建就是采用對物體的輪廓表面或等值面進行

2、擬合而重建的方法?；诿胬L制的三維重建工作是在三維數據場中進行的,涉及到三個重要的概念:三維數據場、體素和等值面。首先對這些概念進行介紹。然后對基于面繪制的三維重建算法進行簡要的介紹,并簡要分析了現存的各種面繪制方法的優(yōu)缺點。最后詳細介紹面繪制方法中的經典算法-MC(Marching Cubes)算法,闡述了MC算法的基本思想及算法流程,并對算法中存在的二義性問題和表面重建網格的簡化方法進行詳細說明。
　　 采用二維圖像表現三維

3、空間中散亂數據點的分布組成,需要用到基于體繪制的三維重建技術。為了使生成的二維圖像能夠正確的反應三維空間中可視化數據,并使其具有真實感效果,我們使用光線投射算法、體數據的分類算法、體素和顏色透明度映射等算法和技術來合成對應的二維圖像,并對提及的各種算法的基本原理和實現流程做了比較詳盡的介紹。由于原始光線投射算法的時間和空間復雜度很高,因此本文簡略介紹了相應的加速算法,用來降低產生對應圖像的時間和空間耗費。
　　 本文根據對醫(yī)學圖

4、像的觀察和處理的基本需求,設計和開發(fā)了一個醫(yī)學圖像三維可視化系統(tǒng)。系統(tǒng)利用醫(yī)學圖像處理開發(fā)工具集作為開發(fā)的基礎,實現了對醫(yī)學圖像的三維重建,可以通過表面繪制方法和實體繪制方法對模型進行可視化。系統(tǒng)分為三個部分:數據輸入輸出子系統(tǒng)、數據預處理子系統(tǒng)和可視化子系統(tǒng)。每個部分又包含多個模塊,模塊之間分工明確,接口一致。整個三維可視化系統(tǒng)以數據處理為中心,使得對數據的處理非常高效?？梢暬酉到y(tǒng)是系統(tǒng)最重要的部分,這部分實現了多種高質量的可視化方