基于MRA數(shù)據(jù)的頸動脈三維可視化研究與實現(xiàn).pdf

1、醫(yī)學(xué)圖像三維可視化涉及數(shù)字圖像處理、計算機圖形學(xué)及人機交互等技術(shù)，是一個交叉學(xué)科的研究領(lǐng)域。醫(yī)學(xué)圖像三維可視化通過重建出人體組織器官的三維模型，得到人體組織器官的立體顯示效果，展示比二維切片圖像更加豐富的組織器官的內(nèi)部結(jié)構(gòu)信息，可以極大地提高醫(yī)生進行分析與診斷的準確性。
　　本文在分析頸動脈血管三維可視化系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)和難點的基礎(chǔ)上，重點研究了基于體繪制的三維重建算法及對三維頸動脈血管的提取，設(shè)計實現(xiàn)了基于MRA數(shù)據(jù)的頸動脈三維可

2、視化系統(tǒng)。該系統(tǒng)實現(xiàn)了對DICOM序列圖像進行基于體繪制的三維重建，能完成對頸動脈血管的提取，對圖像相關(guān)信息進行顯示，而且能實現(xiàn)對三維圖像的旋轉(zhuǎn)、縮放和種子點選取等交互功能。
　　本文主要工作內(nèi)容如下：
　　(1)分析了論文研究的目的及意義，歸納了醫(yī)學(xué)圖像三維可視化及血管分割的研究現(xiàn)狀，分析了完成本頸動脈三維可視化系統(tǒng)開發(fā)所需的關(guān)鍵技術(shù)，概述了論文主要研究工作。
　　(2)設(shè)計了本文的頸動脈的三維可視化系統(tǒng)實現(xiàn)方案；研

3、究了DICOM3.0標(biāo)準，將ITK與VTK集成進行醫(yī)學(xué)圖像處理，實現(xiàn)了對DICOM醫(yī)學(xué)圖像的顯示與信息提取。
　　(3)重點研究了基于體繪制的三維重建算法；完成了基于光線投射的合成體繪制及最大密度投影、基于二維紋理映射的體繪制及基于三維紋理映射的體繪制的研究與仿真實現(xiàn)，對這幾種體繪制算法進行了比較分析。
　　(4)研究了三維醫(yī)學(xué)圖像中的血管增強算法，分析了 Hessian矩陣的基本原理，實現(xiàn)了MRA三維醫(yī)學(xué)圖像的基于Hess

4、ian矩陣的多尺度的血管增強算法的仿真，對血管相似函數(shù)進行了一定改進，取得更好的血管增強效果；在血管增強的基礎(chǔ)上，采用區(qū)域生長算法實現(xiàn)了對頸動脈的提取。
　　(5)結(jié)合VTK及ITK在VS2010下采用C++設(shè)計實現(xiàn)了本文的頸動脈三維可視化系統(tǒng)；該系統(tǒng)能夠完成對DICOM圖像的讀取與顯示，實現(xiàn)基于體繪制的三維重建、三維血管增強、三維血管分割及對三維圖像的縮放、旋轉(zhuǎn)等交互操作。系統(tǒng)能夠通過三個滾動軸控制標(biāo)記移動，交互得到體素坐標(biāo)及其