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《同济大学》 2006年
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医学图像三维重建系统的研究与实现

余平  
【摘要】:医学图像三维重建是目前的一个研究热点问题,是一个多学科交叉的研究领域,是计算机图形学和图像处理在生物医学工程中的重要应用,它在诊断医学、手术规划及模拟仿真、整形及假肢外科、放射治疗规划、解剖教学等方面都有重要应用。因此,本研究具有重要的学术意义和应用价值。 论文首先论述了医学图像的数据获取问题,详细分析了基于DICOM标准的图像解码,然后介绍了灰度变换和噪声消除的图像预处理技术。针对预处理之后的图像分割问题,文中提出了经阈值分割、数学形态学操作进行区域修整和交互式手绘轮廓的图像分割步骤。在三维重建部分,首先讨论并比较了三维重建的面绘制和体绘制的两类方法,介绍了Marching Cubes算法抽取等值面的基本思想和算法原理,分析了MC算法中连接方式产生二义性的原因及消除二义性的方法。考虑到交互效率,在总结网格简化算法的基础上,改进并实现了一种基于三角形顶点合并的网格简化算法,利用它对MC算法构建的模型进行表面网格简化。 最后,在充分学习和研究国外优秀的同类软件3D Slicer的基础上,设计了自己的医学图像三维重建系统。提出了基于VTK(Visualization Toolkit)的开发模式,其中核心算法由C++编程实现,通过VTK实现可视化,利用VC++6.0实现界面的设计和系统的集成。整个系统目前已完成的功能包括:数据读取、图像预处理、图像分割、三维重建以及辅助的测量、视角变换和物体分离等操作,实现了一个三维重建系统的初步功能。
【学位授予单位】:同济大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:TP391.41

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【引证文献】
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 徐艳蕾;基于顺序形态学理论的医学CT图像三维重建方法的研究[D];吉林大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 黄舒舒;基于MITK的医学图像三维重建研究[D];西安工业大学;2011年
2 矫春海;断层医学图像的三维重建研究[D];燕山大学;2011年
3 张浩;计算机辅助髋关节置换手术系统研究与开发[D];五邑大学;2011年
4 蔡丹丹;心脏超声图像的三维虚拟影像重构技术的研究[D];杭州电子科技大学;2012年
5 黄云奇;医学影像二维处理及三维重建系统的研究与实践[D];广西大学;2008年
6 罗梦;人工牙三维重建方法的研究[D];哈尔滨理工大学;2008年
7 马兴亮;一种针对体数据分割的计算机辅助设计方法[D];哈尔滨工业大学;2007年
8 王树秀;医学图像分割与三维可视化技术研究[D];山东大学;2009年
9 黄俊;基于个体化腹主动脉瘤的流固耦合分析方法研究[D];南京航空航天大学;2009年
10 施维;数字人上肢结构重构的设计与实现[D];北京邮电大学;2012年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前3条
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【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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10 李翠平,李仲学;矿床的体视化仿真技术与实现[J];北京科技大学学报;2004年06期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
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9 蔡中华;;自组织映射(SOM)在研究地区产业结构聚类分析的应用[A];第九届中国青年信息与管理学者大会论文集[C];2007年
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中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 张娜;面向脊柱微创手术机器人的图像处理与虚拟现实技术研究[D];南开大学;2010年
2 李曼荔;求解组合优化问题的神经计算方法[D];电子科技大学;2010年
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4 鲁志波;医学图像增强与插值的算法研究[D];解放军信息工程大学;2007年
5 吕琳;天然气水合物(地球物理属性)的神经网络识别方法及软件开发[D];吉林大学;2011年
6 雷迎科;流形学习算法及其应用研究[D];中国科学技术大学;2011年
7 范亚;基于高分辨率颅脑CT体数据的病变自动检出方法研究[D];中国科学技术大学;2011年
8 邱峰;远程医学教育临床技能培训模式与平台研究[D];华东师范大学;2011年
9 梁涛;批处理过程生产调度自组织优化方法[D];山东大学;2011年
10 孙越泓;基于粒子群优化算法的图像分割研究[D];南京理工大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 马彦平;基于数字图像的冬小麦、夏玉米长势远程动态监测技术研究[D];华中农业大学;2010年
2 魏巍;医学超声图像的三维重建技术研究[D];山东科技大学;2010年
3 王亚楠;基于光线投射算法的CT图像三维重建与分割剪取[D];山东科技大学;2010年
4 赵奇;医学超声图像三维重建算法研究[D];山东科技大学;2010年
5 金耀;虚拟服装网格模型切割及参数化算法研究[D];浙江理工大学;2010年
6 张书春;数据挖掘技术在SMS系统中的应用研究[D];郑州大学;2010年
7 解保忠;计算机在矽肺病早期诊断及预测中的应用研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
8 Rojanakat Payomrat;基于神经网络的双目视差估计[D];哈尔滨工程大学;2010年
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10 张涛;基于离散点云的三维重建研究与实现[D];哈尔滨工程大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 段琦;蔡勇;;直接体绘制技术[J];兵工自动化;2006年05期
2 杨加,吴祈耀,田捷,杨骅;几种图像分割算法在CT图像分割上的实现和比较[J];北京理工大学学报;2000年06期
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中国博士学位论文全文数据库 前6条
1 王家权;动脉粥样硬化的流体力学机理的理论研究和数值模拟研究[D];北京工业大学;2002年
2 邢占峰;超声医学图像处理中若干问题的研究[D];天津大学;2003年
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4 赵向军;网格曲面造型技术研究[D];浙江大学;2006年
5 汤敏;医学图像处理中关键技术研究及基础应用平台研发[D];南京航空航天大学;2007年
6 邹华;基于可编程GPU的体绘制关键技术研究[D];西安电子科技大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 韩成虎;CT图像三维重建技术的研究与应用[D];华南理工大学;2010年
2 巫乾军;医学图像三维可视化体绘制算法研究[D];兰州理工大学;2011年
3 矫春海;断层医学图像的三维重建研究[D];燕山大学;2011年
4 刘保权;医学图象可视化技术的研究与实现[D];西北大学;2001年
5 赵俊红;连续断层ICT图像的三维重建与三维显示的研究[D];重庆大学;2003年
6 沈傲东;医学影像三维重建方法研究[D];西安电子科技大学;2003年
7 蔡钦涛;基于图像的三维重建技术研究[D];浙江大学;2004年
8 姚富光;医用X-CT图像三维重建技术研究[D];重庆大学;2004年
9 蒋春涛;人体软组织弹性模型的研究[D];东南大学;2004年
10 黄春桦;医学影像三维可视化系统设计及关键技术研究[D];西安电子科技大学;2005年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 刘硕明;陆敏;陈军;;基于MITK技术的医学影像处理研究[J];黑龙江科技信息;2012年35期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 覃文石;唐荣芳;张喜;;基于MITK的体绘制算法研究与实现[A];2009年中国高校通信类院系学术研讨会论文集[C];2009年
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 尤飞;面向骨组织工程的仿生支架建模研究[D];上海大学;2011年
2 徐艳蕾;基于顺序形态学理论的医学CT图像三维重建方法的研究[D];吉林大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 黄舒舒;基于MITK的医学图像三维重建研究[D];西安工业大学;2011年
2 田亮;基于CUDA的足迹表法可视化研究[D];南京理工大学;2011年
3 杨伟伟;牙科图像三维可视化平台研究[D];电子科技大学;2011年
4 魏运齐;基于双平面正交X射线片的长骨骨干三维重建方法研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
5 矫春海;断层医学图像的三维重建研究[D];燕山大学;2011年
6 李江烨;磁场作用下狭窄动脉中的血液流动和换热特性[D];南京航空航天大学;2010年
7 谷敬;基于医学图像的脑电场数值计算模型的构建[D];河北工业大学;2011年
8 王斐;基于医用CT图像的三维重建精度及方法研究[D];山东大学;2010年
9 李庆玲;CT图像肺结节自动检测算法研究与实现[D];北京交通大学;2010年
10 王新德;基于三维重建的计算机辅助骨科手术系统研究[D];华南理工大学;2012年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前1条
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【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国重要会议论文全文数据库 前10条
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10 李峥嵘;;图像分割多阈值法在CT图像重建中的应用[A];计算机技术与应用进展·2007——全国第18届计算机技术与应用(CACIS)学术会议论文集[C];2007年
中国重要报纸全文数据库 前10条
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中国博士学位论文全文数据库 前10条
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7 马刚;肾上腺三维断层解剖及其在影像诊断中的应用[D];山东大学;2008年
8 王怡;虚拟内窥镜图像处理技术研究[D];西北大学;2006年
9 李严兵;脊柱椎弓根进钉通道数字解剖学研究[D];南方医科大学;2007年
10 刘萍;正常女性骨盆数字化三维重建的研究[D];南方医科大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 孙科;铝合金双丝脉冲熔池视觉三维重建研究[D];南京理工大学;2010年
2 宋磊;三维重建及快速成型技术在复杂骨盆骨折中的临床应用[D];第四军医大学;2004年
3 张艳峰;基于立体视觉的不规则物体的三维重建[D];大连理工大学;2005年
4 臧波;基于移动机器人激光测距数据的物体三维重建[D];大连理工大学;2005年
5 黄华区;保护性建筑三维模型重建[D];同济大学;2006年
6 李方潇;基于图像的几何三维重建[D];山东大学;2010年
7 张慧;真实感古遗址三维重建及虚拟展示技术研究与应用[D];西北大学;2010年
8 郭富强;基于结构光的颅骨部位三维重建方法研究[D];吉林大学;2011年
9 何峰;多焦点多光子显微镜图像压缩与三维重建应用研究[D];杭州电子科技大学;2011年
10 魏春苗;数码相机双目立体视觉的三维重建[D];兰州理工大学;2011年
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