基于距離變換的虛擬內(nèi)窺鏡路徑規(guī)劃研究.pdf

1、隨著醫(yī)學成像技術、計算機圖形學、可視化等技術的飛速發(fā)展，形成了虛擬內(nèi)窺鏡（Virtual Endoscopy，VE）技術。虛擬內(nèi)窺鏡技術是一種非侵入式、無創(chuàng)傷的檢查手段，對醫(yī)療診斷及手術具有重大意義。由于鼻腔解剖精細構造復雜，鼻咽部虛擬內(nèi)窺鏡的研究成為當前這一領域的難點，且極具應用價值。
　　鼻咽部虛擬內(nèi)窺鏡關鍵技術包括圖像的鼻咽部二維分割、三維重建、路徑規(guī)劃和虛擬漫游等，本文的研究重點是路徑規(guī)劃問題。首先，對比了免疫支持向量機算

2、法和免疫特征加權支持向量機算法的分割精度，采用免疫特征加權支持向量機算法對二維MR圖像進行鼻咽部分割。其次，對比了傳統(tǒng)Marching Cubes（MC）算法和快速MC算法的重建時間，采用快速 MC算法對分割后的鼻咽部進行三維重建，并對重建模型進行視覺處理。再次，采用傳統(tǒng)基于距離變換技術抽取了鼻咽部中心路徑并處理了路徑多分支結(jié)構，完成了鼻咽部中心路徑提取。針對鼻咽部的復雜解剖結(jié)構和臨床需要，本文對傳統(tǒng)基于距離變換技術提出了兩種改進。實驗

3、表明，傳統(tǒng)基于距離變換技術和兩種改進算法提取中心路徑都取得了良好的效果。最后，采用三次 Bezier曲線平滑方法對三維中心路徑進行了平滑處理，根據(jù)上述傳統(tǒng)算法和兩種改進算法分別實現(xiàn)了虛擬內(nèi)窺鏡的漫游，給出了幾幅連續(xù)的漫游效果圖。
　　本文創(chuàng)新點如下：
　　1、鼻咽部解剖結(jié)構非常復雜，分支較多，因此本文提出了一種路徑的分支選擇算法，在搜索路徑分支結(jié)束點的同時保存了路徑分支點，路徑提取過程中遇到路徑分支點時，可人為選擇任意一條分