牙科應用中醫(yī)學圖像的修復.pdf

1、自100多年前倫琴發(fā)現(xiàn)“X”射線以來，醫(yī)學圖像經(jīng)歷了革命性的發(fā)展。當代醫(yī)學圖像的研究充分表現(xiàn)出了多學科、大跨度交叉的特點。醫(yī)學(特別是解剖學、神經(jīng)學)知識、物理概念、數(shù)學方法和計算機程序設計思想有機的融合在醫(yī)學圖像處理研究之中。CT、MRI、PET等多種醫(yī)學成像模式的應用，以及醫(yī)學圖像的三維可視化，特別是內(nèi)部器官和腦的三維體積測定可視化，已經(jīng)成為日常病人診斷和護理程序標準的組成部分。病理圖像的自動識別和診斷需要開發(fā)圖像修復、分割、量化、

2、增強以及可視化的有效算法。 本論文主要針對牙齒CT掃描圖像修復問題。從臨床應用的需要出發(fā)，對現(xiàn)有的基于塊采樣的紋理合成修復算法進行了改進。在應用程序框架結(jié)構(gòu)中，需要對CT掃描圖片進行三維成像、分割、配準等臨床應用，而破損的或被污染的CT圖片對后期處理的精度帶來很大的困擾。從臨床應用的角度出發(fā)，必須提出相應的解決方法。 基于塊采樣的紋理合成技術(shù)是三大類紋理合成技術(shù)起步最晚的一個，是當今紋理合成技術(shù)的研究熱點。采用基于樣本的

3、紋理合成修復算法來完成對牙齒CT掃描圖片的修復。由于牙齒CT掃描圖片如下的特性：低信噪比、低對比度、組織特性的可變性、不同軟組織之間或病灶與背景之間邊界的模糊性、形狀結(jié)構(gòu)、特別是微細結(jié)構(gòu)(血管、神經(jīng)等)分布的復雜性等，傳統(tǒng)的修復并不能很好的解決特定的牙齒CT掃描圖片。在算法實現(xiàn)中，設計了新的紋理塊搜索和匹配策略，同時用GPU硬件加速來達到實時交互的效果。到目前為止，還沒有一種通用的，完全自動的圖像修復工具。臨床中的醫(yī)學圖像修復還大部分處

4、于手工修復。因此對實驗結(jié)果的評價也是以醫(yī)生手工修復的結(jié)果為標準。論文的主要工作和創(chuàng)新點如下： 1.討論了醫(yī)學圖像的快速高效修復。由于牙齒CT圖像自身的特點，改進了傳統(tǒng)的基于塊采樣的紋理合成修復算法，使之能對牙齒CT圖像有好的處理結(jié)果。 2.為了滿足臨床應用的需要,算法必須要有交互性,因此算法的時間必須合理控制。為了在質(zhì)量和速度之間達到平衡，將算法設計為適合GPU和CPU并行運算。 通過大量的實驗表明，算法對于牙齒