基于CT的虛擬內(nèi)窺鏡系統(tǒng).pdf

1、虛擬內(nèi)窺鏡技術(shù)(VirtualEndoscopy)是目前的一個(gè)研究熱點(diǎn)問(wèn)題，是一個(gè)多學(xué)科交叉的研究領(lǐng)域，是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在現(xiàn)代醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用，它涉及圖像處理、計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、科學(xué)計(jì)算可視化、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)以及醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的相關(guān)知識(shí)。虛擬內(nèi)窺鏡技術(shù)克服了傳統(tǒng)光學(xué)內(nèi)窺鏡需把內(nèi)窺鏡體插入人體內(nèi)的缺點(diǎn)，是一種完全無(wú)接觸式的檢查方法。虛擬內(nèi)窺鏡的研究旨在為醫(yī)生提供診斷依據(jù)，還可應(yīng)用于手術(shù)規(guī)劃、實(shí)現(xiàn)手術(shù)的精確定位和醫(yī)務(wù)人員的培訓(xùn)等。 本文綜述了虛擬內(nèi)窺

2、鏡系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和技術(shù)組成，針對(duì)虛擬內(nèi)窺鏡系統(tǒng)的若干關(guān)鍵技術(shù)，進(jìn)行了深入研究和探討。虛擬內(nèi)窺鏡系統(tǒng)的研究?jī)?nèi)容主要包括醫(yī)學(xué)圖像的處理，如插值、濾波等；組織和器官的分割與提??；組織和器官的三維繪制技術(shù)；虛擬內(nèi)窺鏡系統(tǒng)的路徑規(guī)劃；虛擬內(nèi)窺鏡系統(tǒng)的實(shí)時(shí)繪制等。 MarchingCubes(MC)算法是基于規(guī)則體數(shù)據(jù)抽取等值面的經(jīng)典算法。本文詳細(xì)敘述了MC算法的過(guò)程，并針對(duì)MC算法進(jìn)行了詳細(xì)的分析和改進(jìn)，為了提高計(jì)算效率，提出了一種基于MC和

3、區(qū)域增長(zhǎng)抽取等值面方法，以及確定法向量的新方法。 在路徑規(guī)劃方面，基于距離變換的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了一種新的快速、高效的抽取中心路徑的算法，并提出了相應(yīng)的路徑平滑技術(shù)。根據(jù)起點(diǎn)和終點(diǎn)，確定空腔組織的中心路徑點(diǎn)，在兩維切平面中計(jì)算體素到表面的距離，將局部最大值(距對(duì)象表面的距離大于鄰近體素的距離)作為中心路徑上的體素點(diǎn)，而不是在三維空間中計(jì)算，使計(jì)算量大為減少。 在虛擬內(nèi)窺漫游方面，給出了虛擬攝像機(jī)模型的定義，并對(duì)虛擬攝像機(jī)的幾