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《燕山大学》 2011年
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断层医学图像的三维重建研究

矫春海  
【摘要】:断层医学图像的三维重建技术结合了计算机图形图像学,图像处理,可视化等技术,广泛应用在医学领域中,是目前的一个研究热点问题。它把一系列的断层图像重建为逼真的三维形式,克服了医生只能凭借经验读取二维切片诊断的不足,有助于提高医生的诊断正确率,在医学临床与医学研究中具有重要意义。 首先,研究面绘制技术。通过对断层图像预处理,得到可以重建的体数据。然后介绍了基于轮廓线的面绘制和MC算法。重点是MC算法,文中指出传统的算法计算效率低,并采用简化的中点法进行插值。针对单元面上和单元体内的拓扑二义性,研究了相应的消除二义性的策略。由于算法输出的三角面片数量巨大,难以实时显示,利用顶点合并法减少了三角面片。最后对三角面片平滑,提高了视觉效果。 其次,研究体绘制技术。先介绍了体绘制技术的光学模型。然后介绍了传统的光线投射法的原理和流程,分析了关键技术数据分类,颜色和不透明度赋值,重新采样,图像合成。指出存在的不足,发出的光线条数很多,而每一条光线上的采样点又很多,这样系统的时间和空间开销都很大。在改进的算法中,对三维数据场裁剪,减少了空体元的采样。利用多边形的扫描和起点的确定,减少了一条光线上的采样点。采用自适应的光线投射又减少了投射光线的数目。 最后,研究可视化工具VTK(Visualization Toolkit)。先介绍VTK的功能特点和对象模型,再利用VTK对MC算法和光线投射法实现做对比。从而验证了改进的算法的可行性。
【学位授予单位】:燕山大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TP391.41

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