醫(yī)學圖像可視化中的重建技術方法研究.pdf

1、醫(yī)學圖像三維重建是20世紀80年代發(fā)展起來的一門新學科，它運用計算機圖形學和圖像處理技術，將計算過程中及計算結果的數(shù)據(jù)轉化為圖形圖像在屏幕上顯示并進行交互式處理。這樣極大的提高了計算數(shù)據(jù)的處理速度和質量，實現(xiàn)了科學計算上具和環(huán)境的現(xiàn)代化。因此醫(yī)學圖像三維重建有著深刻的實際應用背景，目前，在診斷醫(yī)學、手術規(guī)劃及模擬仿真、放射治療規(guī)劃等方面都有了非常重要的應用。因此，對醫(yī)學圖像三維重建的研究，具有重要的學術意義和應用價值，同時也有著很好的前

2、景。醫(yī)學圖像的三維重建包括對輸入圖像的預處理、圖像分割、模型構建與繪制等主要研究內容。嘗試不同的重建方法有利于解決醫(yī)學中的瓶頸問題。 本論文根據(jù)醫(yī)學圖像三維重建的實現(xiàn)方法，圍繞繪制方法，以及繪制開發(fā)平臺等方面展開工作。 在MATLAB平臺上進行肝臟邊緣提取實驗，利用文章[42]提供的人面部重建方法，采用MATLAB運用圖像處理技術進行肝臟CT圖像格式轉換讀寫及圖像增強，反應圖像結構特征，并從二維圖像中分割出輪廓曲線，本文

3、采用20階傅立葉級數(shù)對圖像擬合，得到了效果很好的擬合曲線及輪廓曲線，并重建出肝臟三維圖片。 利用VTK+MFC編寫了基于VTK(Visualization ToolKit)的Marching Cubes面繪制三維重建程序，在計算等值點坐標與法向量時，采用中點算法避免傳統(tǒng)線性插值消除了二義性面，并且改進重建的效率，同時對等值面進行了平滑處理處理，得到良好的重建效果。 利用MITK(Medical Imaging Toolk

4、it)+MFC編寫Raycasting算法的三維重建程序，使該程序能夠對DICOM格式的CT切片數(shù)據(jù)重建出三維立體圖像，并能夠重建出肝臟血管。對體繪制中的光線投影體繪制(Ray Casting)編程實現(xiàn)，同時對影響體繪制結果的各項因素也做了驗證和分析。 本論文還討論了面繪制和體繪制的光學模型，二維圖形的幾何變換(旋轉、縮放)、立體模型的創(chuàng)建等內容，Marching Cubes方法的改進等，并在軟件系統(tǒng)中予以實現(xiàn)；研究了數(shù)據(jù)場數(shù)據(jù)