人體組織與器官的三維數(shù)字化建模.pdf

1、三維數(shù)字化建模是人體組織與器官仿生制造的核心步驟，也一直是計算機輔助仿生制造領(lǐng)域研究的熱點問題，所建立的三維模型是后續(xù)制造三維支架以及生成生物實體的基礎(chǔ)和保證，將直接影響最終產(chǎn)品質(zhì)量。除此之外，三維數(shù)字化模型還可以輔助醫(yī)生提高醫(yī)療診斷的準確性和科學性，廣泛應(yīng)用于整形及假肢、手術(shù)模擬仿真、解剖教學等諸多醫(yī)學領(lǐng)域。但目前現(xiàn)有的三維建模方法主要停留在對組織器官外表面的重建，而對其內(nèi)部結(jié)構(gòu)和信息的提取和表達還不夠完善，沒有予以充分和精確地顯示。

2、
　　本課題的研究起點是離散輪廓數(shù)據(jù)，它是由醫(yī)學斷層圖像經(jīng)過圖像分割和輪廓提取等操作而得來的。首先根據(jù)輪廓線數(shù)據(jù)較為密集的特點，采用改進的基于聚合最小均方差線段逼近法對其進行數(shù)據(jù)壓縮，在保有原數(shù)據(jù)特征信息的前提下對數(shù)據(jù)進行壓縮精簡。再根據(jù)建模目標以及輪廓數(shù)據(jù)特點，基于面繪制中的傳統(tǒng)輪廓線法提出一種改進的三維建模算法。該算法首先按閾值和嵌套關(guān)系對輪廓數(shù)據(jù)進行分類處理，避免了類間操作導(dǎo)致的建模錯誤；然后在已劃分好的類中分別進行對應(yīng)處理

3、，本文了采用整體與局部相結(jié)合的方法完成對輪廓線的對應(yīng)處理，使相鄰斷層輪廓線間的對應(yīng)關(guān)系更加合理；而對于對應(yīng)處理中出現(xiàn)的一對多輪廓線對應(yīng)組，選用分解輪廓線法對其進行分支處理，即將單一輪廓線按與之相對應(yīng)的多條輪廓線位置進行分解，并按分解結(jié)果將其一一對應(yīng)起來；經(jīng)過以上步驟相鄰斷層輪廓線間只存在一對一的簡單對應(yīng)關(guān)系，本課題選用最小對角線作為拼接路徑的優(yōu)化目標，使用以輪廓數(shù)據(jù)點為頂點的三角面片拼接輪廓線，進而完成對人體組織器官的三維數(shù)字化建模。<