人體足部骨骼圖像分割與重建算法的研究與應(yīng)用.pdf

1、運用自動化分割和三維重建技術(shù)來處理醫(yī)學(xué)圖像，輔助醫(yī)生進行分析與診斷，避免了憑借醫(yī)生的主觀想象和臨床經(jīng)驗的傳統(tǒng)閱片方法帶來的不足，能增加工作效率、提高診斷精確性、客觀的展示生物病理情況。在精確有效地提取出醫(yī)學(xué)圖像中相應(yīng)目標(biāo)特征量的基礎(chǔ)上進行人體組織或器官的三維重建，是很多實用系統(tǒng)，如自動化病理分析、基于圖像的手術(shù)導(dǎo)引與增強、虛擬手術(shù)平臺等的基礎(chǔ)。
　　 考慮到人體足部圖像的特殊性，如圖像噪聲點多、區(qū)域間對比度低以及存在不易判斷的偽

2、影區(qū)域等等，對足部圖像分割與重建的算法流程的各個環(huán)節(jié)與難點進行了全面深入研究。本文的主要工作包括以下幾個方面：
　　 1.足部圖像預(yù)處理研究。分析了足部圖像的特征，確定了圖像預(yù)處理的綜合步驟。針對圖像的特點采取加權(quán)高斯低通濾波算法來去除噪聲，Canny算子來增強骨骼邊緣，最后采用基于最大類間方差聚類的直方圖均衡化去除圖像不相關(guān)細(xì)節(jié)，并調(diào)整全局對比度。
　　 2.足部圖像分割研究?？紤]到醫(yī)學(xué)圖像肉眼辨識不易、局部不存在明顯

3、灰度差異、骨骼邊緣難界定、形狀不規(guī)則等特點，以快速與精確分割為目標(biāo)，運用了結(jié)合快速步進算法的Level Set算法來進行骨骼提取，去除血管、肌肉等無效信息，并可通過調(diào)整計算參數(shù)獲得最優(yōu)的目標(biāo)區(qū)域。最后采用數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)開操作進行圖像邊緣修復(fù)。
　　 3.足部圖像骨骼區(qū)域重建研究。討論了移動立方體面繪制算法的實現(xiàn)過程，分為對照索引值方法來構(gòu)造等值面、表面法向量估算、光照效應(yīng)步驟；討論了結(jié)合光線提前終止和LOD步驟的光線投射算法中的物質(zhì)