中國針炙虛擬穴位人的三維重建研究.pdf

1、數字化虛擬人體的研究是目前一個研究熱點問題,虛擬人體是指在解剖、物理特征、生理生化機能方面全面系統(tǒng)地建立一個交互式數字化人體模型,為醫(yī)學教育、臨床診斷和治療的研究提供精確的數學模型.該文所做的研究即是虛擬人體研究的一個分支,對虛擬人體在中醫(yī)針炙穴位方面的交互式數字化進行一個初步探索性的工作.該文一共分為六章.主要包括四個部分的內容:醫(yī)學圖像的預處理;三維表面模型的構建;模型的剖切;穴位的交互可視化.第一章緒論部分對虛擬人體的模型構建技術

2、,即醫(yī)學三維重建技術進行了一個綜述,其中包括的內容有對體數據的來源的說明,對醫(yī)學圖象的預處理,分割,常見的醫(yī)學三維重建方法,模型網格簡化方法進行了簡單的描述.然后對中醫(yī)針炙穴位理論研究的工作背景以及與該課題的關系進行了闡述.第二章的內容是醫(yī)學圖像預處理及體數據分割,獲取的圖像或多或少有噪聲的干擾,預處理的目的就是對其進行適當的處理,如濾波、平滑等,以實現(xiàn)噪聲抑制.經過相應的格式轉換、濾波處理或插值之后,將二維斷層圖像封裝成一個三維體數據

3、形式,便于存儲和統(tǒng)一處理.對組織或器官的分割與提取是保證圖重建模型準確表達相應組織器官的前提,該文采用的分割提取方法是:利用閾值進行組織分割;用數學形態(tài)學的操作進行區(qū)域修整;然后用種子填充法來提取所要分割的區(qū)域.第三章主要對Marching Cubes(MC)表面重建算法進行描述,MC算法是基于規(guī)則體數據抽取等值面的經典算法,該文實現(xiàn)了這種等值面構建表面模型的算法,并對其算法的二義性進行了相應的處理;針對其重建速度較慢的問題,提出了體素

4、間相關性處理的方法來加快重建速度;并對其生成的表面幾何模型所包含三角面片數量巨大的問題,提出一種快速有效的三角形邊收縮算法進行網格簡化,提高了表面模型的繪制速度.第四章對模型的剖切處理進行了闡述,為了觀察三維體數據內部組織結構和空間位置,避免表面重建不能顯示體數據內部信息問題,提出了一種類似光照投射法的算法,采用射影空間矩陣進行運算來獲取切割面的圖像信息.結合OpenGL中的紋理硬件加速顯示,使得觀察內部信息的觀察變得快捷方便.第五章對