結(jié)腸虛擬內(nèi)窺鏡的漫游路徑算法研究.pdf

1、虛擬內(nèi)窺鏡技術(shù)是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在現(xiàn)代醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用。它是利用醫(yī)學(xué)影像作為原始數(shù)據(jù)，融合圖像處理，計(jì)算機(jī)圖形學(xué)，科學(xué)計(jì)算可視化，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，模擬傳統(tǒng)光學(xué)內(nèi)窺鏡的一種技術(shù)。它克服了傳統(tǒng)光學(xué)內(nèi)窺鏡需把內(nèi)窺鏡體插入人體的缺點(diǎn)，是一種完全無(wú)接觸式的檢查方法。虛擬內(nèi)窺鏡的研究旨在為醫(yī)生提供診斷依據(jù)，還可應(yīng)用于輔助診斷、手術(shù)規(guī)劃，實(shí)現(xiàn)手術(shù)的精確定位和醫(yī)務(wù)人員的培訓(xùn)等。
　　 本文以一系列二維連續(xù)CT結(jié)腸切片為研究背景，針對(duì)虛擬內(nèi)窺鏡技術(shù)中的漫游

2、路徑算法，提出了一種在邊界距離變換的基礎(chǔ)上，利用邊界距離場(chǎng)的梯度特征值，自動(dòng)提取中心路徑的算法。
　　 首先，本文對(duì)目前國(guó)內(nèi)外研究的多種漫游路徑算法進(jìn)行了綜述，在經(jīng)過(guò)分析比較后，發(fā)現(xiàn)基于邊界距離變換的中心路徑提取算法有諸多優(yōu)點(diǎn)，因此，本文采用基于邊界距離變換的算法。在為三維數(shù)據(jù)建立起邊界距離場(chǎng)之后，越靠近中心的體素?fù)碛性酱蟮倪吔缇嚯x值，此時(shí)采用邊界距離場(chǎng)的梯度，提取出邊界距離梯度的局部最小值作為漫游的初始路徑。為了保證平穩(wěn)導(dǎo)航，

3、還采用三次Bezier曲線對(duì)所獲取的路徑進(jìn)行了光滑處理。同時(shí)借助3DMed軟件，在VC++環(huán)境下仿真，提取三維結(jié)腸數(shù)據(jù)的漫游路徑。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該算法具有很強(qiáng)的實(shí)用性和可靠性。
　　 然后，研究了虛擬內(nèi)窺鏡的漫游導(dǎo)航技術(shù)，給出了虛擬相機(jī)的定義，強(qiáng)調(diào)三個(gè)主要自由度：相機(jī)位置、光軸和焦距。研究了三種漫游方式：手動(dòng)漫游、引導(dǎo)式漫游和自動(dòng)漫游。
　　 最后，作者對(duì)自己的研究工作進(jìn)行了總結(jié)，并對(duì)虛擬內(nèi)窺鏡技術(shù)的漫游路徑算法研究的前