X射線攝影重建容積圖像（CV）及體視化理論研究.pdf

1、CT作為一種重要的醫(yī)學(xué)圖像掃描器件。目前已經(jīng)成為放射診斷領(lǐng)域內(nèi)不可缺少的一部分，是一種成熟的、在臨床上普遍認(rèn)可的檢查方法。但是，任何技術(shù)的發(fā)展都有待提高和進(jìn)一步改進(jìn)的地方。 CT是利用X射線來(lái)達(dá)到成像的目的， X射線攝影可以獲得被攝影對(duì)象的平面影像。由于CT機(jī)用機(jī)械的方式模擬Radon變換的掃描無(wú)法一次確定每條X光線所經(jīng)過(guò)的物體的體素，所以用準(zhǔn)直系統(tǒng)屏蔽了大部分的X光線，這樣使得每次掃描所獲得的數(shù)據(jù)只能是物體上的一個(gè)斷層或幾個(gè)斷

2、層的數(shù)據(jù)。由此導(dǎo)致掃描所重建的圖像只能是一個(gè)斷面或幾個(gè)斷面，再由多個(gè)斷面重建物體的容積圖像。這種機(jī)械模擬的方式大大限制了其掃描速度，為了提高掃描速度CT技術(shù)采用的兩種方式：增加探測(cè)器數(shù)量和改變掃描方式。這兩種方式在增加CT制造難度的同時(shí)，沒(méi)有取得更好的實(shí)際效果，重建出來(lái)的圖像依然是斷層圖像。 本文由CT應(yīng)用的兩大技術(shù)受到啟發(fā)，應(yīng)用了航空攝影測(cè)量學(xué)的定位方法提出了另一種CT掃描理論-X射線攝影重建容積圖像。該理論借鑒了攝影測(cè)量的定

3、位方法在被攝物體上做多個(gè)標(biāo)志點(diǎn)，通過(guò)標(biāo)志點(diǎn)坐標(biāo)和其在影像上的坐標(biāo)的轉(zhuǎn)換關(guān)系，使得每次攝影可以同時(shí)確定入射到X像片平面的所有X射線光束路徑。這樣重建出來(lái)的圖像是整個(gè)物體的容積圖像。CV理論改變了傳統(tǒng)CT掃描的定位方式，該理論的實(shí)現(xiàn)能提高掃描速度、降低CT機(jī)的制造難度、提高重建圖像的分辨率等綜合性能。 同時(shí)，CV理論的實(shí)現(xiàn)改變了另一相關(guān)科學(xué)研究領(lǐng)域-醫(yī)學(xué)圖像體視化的方法和內(nèi)容。基于CT斷層圖像的體視化需要將斷層圖像校正、插值等處理來(lái)

4、通過(guò)不同的體視化方法顯示物體的三維結(jié)構(gòu)。而基于CV理論的體視化不需要這些操作，大大簡(jiǎn)化了體視化的方法步驟。為了更形象的說(shuō)明基于這兩種理論的體視化方法的異同，本文在MFC框架下調(diào)用OpenGL函數(shù)建立了一體視化框架，在這個(gè)框架下虛擬實(shí)現(xiàn)了基于CV理論的容積圖像顯示，并且對(duì)這一容積圖像實(shí)現(xiàn)了兩種不同的體視化顯示方法，基于體視的顯示方法和基于表面的顯示方法。 本文是一篇理論性的文章，所有的知識(shí)點(diǎn)都是圍繞x射線攝影重建容積圖像這一理論而