基于VTK的醫(yī)學(xué)圖像三維重建系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、醫(yī)學(xué)圖像三維重建是一個(gè)多學(xué)科交叉的研究領(lǐng)域；是運(yùn)用計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、圖像處理、計(jì)算機(jī)視覺(jué)以及人機(jī)交互技術(shù)，將醫(yī)學(xué)圖像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為圖形或圖像在屏幕上顯示出來(lái)，并進(jìn)行交互處理的理論、方法和技術(shù)；在生物醫(yī)學(xué)工程中有重要的應(yīng)用。
　　本文主要研究了跨平臺(tái)的醫(yī)學(xué)圖像三維重建系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)。在對(duì)三維重建技術(shù)進(jìn)行研究的基礎(chǔ)上，結(jié)合可視化開(kāi)發(fā)工具VTK（Visualization Toolkit）和醫(yī)學(xué)圖像分割及配準(zhǔn)工具包ITK（Insight Segme

2、ntation and Registration Toolkit）以及圖形用戶(hù)界面（GUI）工具包QT，利用大規(guī)模軟件工程中的設(shè)計(jì)模式思想，設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了一個(gè)醫(yī)學(xué)圖像處理系統(tǒng)MRS。這是一個(gè)面向?qū)ο蟮?、可擴(kuò)展的系統(tǒng)，整合了多個(gè)不同類(lèi)型的開(kāi)放資源，并加入了針對(duì)特殊應(yīng)用的擴(kuò)展。同時(shí)本文還研究對(duì)比了不同的三維可視化算法，并提出了基于三維分割的精確測(cè)量。
　　三維可視化算法分為兩類(lèi)：面繪制和直接體繪制。面繪制從三維體數(shù)據(jù)中抽取物體等值面，通過(guò)

3、傳統(tǒng)的圖形學(xué)方法進(jìn)行顯示；體繪制技術(shù)則將整個(gè)數(shù)據(jù)場(chǎng)作為整體進(jìn)行可視化顯示，使醫(yī)生可以更直觀地觀察醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)的三維內(nèi)部結(jié)構(gòu)信息。本文主要介紹了基于紋理映射的體繪制算法、光線投射體繪制算法，以及Marching cubes面繪制算法的實(shí)現(xiàn)機(jī)制和適用范圍。
　　與傳統(tǒng)的三維測(cè)量不同，本文提出了一個(gè)改進(jìn)的測(cè)量方法。引入一個(gè)垂直于Z軸的切割平面，用此平面鎖定三維測(cè)量的深度信息；同時(shí)引入測(cè)量緩沖器提高測(cè)量速度；并利用三維切割和三維旋轉(zhuǎn)技術(shù)來(lái)共同