體繪制多維傳遞函數(shù)的智能設計方法研究.pdf

1、目前，直接體繪制技術成為科學計算可視化應用最廣泛的方法之一。它采用直接對所有體素進行處理、輸出的方法，重建出具有整體視覺效果的高品質(zhì)的三維投影圖像。傳遞函數(shù)的設計作為直接體繪制技術中的關鍵步驟一直備受關注。體繪制的傳遞函數(shù)將三維體數(shù)據(jù)的體素值映射成光學成像參數(shù)，直接決定了三維重建圖像的質(zhì)量。但長期以來，體繪制傳遞函數(shù)的設計問題一直沒有得到很好的解決，成為制約體繪制技術發(fā)展和應用的瓶頸，也是近年來體繪制研究的關鍵技術和熱點問題。本文在研究

2、分析當前體繪制傳遞函數(shù)設計方法的基礎上，結(jié)合繪制的交互界面和RBF神經(jīng)網(wǎng)絡來指導傳遞函數(shù)的設計過程，以提高實現(xiàn)傳遞函數(shù)設計的自動化和智能化水平。本文的主要工作包括：
　?。?）針對當前體繪制傳遞函數(shù)設計缺乏直觀的交互界面的情況，設計了一種直觀的基于繪制的交互界面。在該交互界面中，用戶通過畫筆獲得感興趣體素的特征信息作為訓練樣本對RBF神經(jīng)網(wǎng)絡進行訓練。與傳統(tǒng)方法相比，本文所設計的交互界面可以在不具備傳遞函數(shù)參數(shù)空間先驗知識的情況下

3、，直觀方便地定義感興趣的對象，大幅提高人機交互的效率。
　　（2）針對當前體繪制傳遞函數(shù)設計具有較大盲目性的問題，在深入分析當前人工神經(jīng)網(wǎng)絡應用于體繪制傳遞函數(shù)設計的可行性和有效性的基礎上，提出了一種基于RBF神經(jīng)網(wǎng)絡的體繪制多維傳遞函數(shù)設計方法。利用上述交互界面所構(gòu)建的特征集對RBF神經(jīng)網(wǎng)絡進行訓練，并實現(xiàn)全部體素的分類識別，對不同的分類結(jié)果賦予不同的光學參數(shù)進行顯示，自動完成傳遞函數(shù)的設計。實驗結(jié)果表明，RBF神經(jīng)網(wǎng)絡的自主學