彩色人體切片圖中組織識(shí)別和重建技術(shù)研究.pdf

1、“數(shù)字化虛擬人”研究是當(dāng)前國(guó)內(nèi)外的熱點(diǎn)問(wèn)題之一，它是把人體形態(tài)學(xué)、物理學(xué)和生物學(xué)等信息，通過(guò)大型計(jì)算機(jī)處理，而實(shí)現(xiàn)的數(shù)字化虛擬人體，可代替真實(shí)人體進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究的技術(shù)平臺(tái)。它是一個(gè)多學(xué)科交叉的研究領(lǐng)域，是數(shù)字圖像處理和計(jì)算機(jī)圖形學(xué)在生物醫(yī)學(xué)工程中的重要應(yīng)用。數(shù)字化虛擬人不僅在醫(yī)學(xué)、航空航天、建筑、影視制作等與人體相關(guān)的多個(gè)領(lǐng)域都有很大的應(yīng)用，而且它的產(chǎn)生能夠推動(dòng)交叉學(xué)科的發(fā)展，在一定程度上能提高國(guó)家的綜合科技實(shí)力水平。因此，對(duì)數(shù)字化虛擬人

2、的研究有重要的應(yīng)用價(jià)值和學(xué)術(shù)意義。
　　 數(shù)字化可視人是數(shù)字化虛擬人計(jì)劃中的第一個(gè)階段，本文采用第三軍醫(yī)大學(xué)提供的中國(guó)可視化數(shù)字人數(shù)據(jù)集中的彩色人體切片圖進(jìn)行研究。通過(guò)對(duì)圖像分割，彩色空間，圖像重建等相關(guān)的理論知識(shí)的概述后，根據(jù)彩色人體切片圖的特點(diǎn)，主要進(jìn)行的研究工作如下：
　　 首先通過(guò)分析彩色人體切片圖中人體組織部分和冰片背景的顏色特征，本文采用兩種方法對(duì)切片圖的背景進(jìn)行移除，一是對(duì)切片圖的RGB顏色分量進(jìn)行組合的方

3、法，二是在HSV顏色空間中利用H分量，結(jié)合OTSU方法自動(dòng)獲取閾值，并用該閾值對(duì)背景進(jìn)行移除。這樣做不僅把人體組織部分從原圖中分割出來(lái)，同時(shí)大大減少了原始人體切片圖中的大量冗余數(shù)據(jù)，為可視化數(shù)字人體后續(xù)的處理提供了方便。
　　 然后對(duì)彩色人體切片圖中的人體組織進(jìn)行分割，主要是對(duì)利用顏色向量得到的梯度圖像進(jìn)行預(yù)處理后進(jìn)行分水嶺分割得到初始的分割區(qū)域，隨后利用區(qū)域相似度準(zhǔn)則進(jìn)行區(qū)域合并，得到要提取出的組織，實(shí)驗(yàn)表明該方法得到的結(jié)果保