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基于医学CT图像的三维重建研究

崔治  
【摘要】:随着现代医疗事业的发展,医生通过非侵入诊断技术,如CT、MRI等,能够较易获得病灶部位的二维断层图像,做为临床诊断治疗的辅助工具,愈来愈显示出重大作用。本文利用数字图像处理技术对人耳这个复杂曲面进行三维重建。 数字图像处理技术是本系统研究工作的一个重要基础。本系统利用数字图像处理技术中的理论,开发了CT图像处理系统,图像的采集、采用边缘保持滤波器进行滤波除噪、采用Canny边缘检测算子和阈值方法进行边缘检测以形成单像素的边缘、采用优化八方向邻域搜索对CT图像的连续边缘进行提取,并将提取的边缘按逆时针方向进行有向性排列。 三维重建理论是本文研究工作的另一个重要基础,本文分析了重构过程中可能遇到的多种情况及层面出错的原因,采用改进过的三角面片成型法对每层CT图像边缘曲线进行表面重建生成三维实体并用STL文件格式输出,所生成的STL文件符合通用CAD软件接口的文件格式。通过控制边缘线的采样点,同时利用两种不同方法使复杂因素尽量简化,并且保证生成三维模型的处理精度,本系统进一步减少了计算量,取得满意的成型速度。应用本文所开发的三维模型显示系统可以便利的进行人机交互,并可进行三维模型的距离测量工作,对于人耳复杂外形的再造及手术准备提供了有力的帮助,有效提高诊断和治疗水平,缩短时间和节省费用。本文研究成果也可推广至其他复杂曲面的应用当中。


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