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《电子科技大学》 2003年
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虚拟现实技术在数字化医学图像处理中的应用

熊庆文  
【摘要】: VR技术在医学领域中的应用研究,是近年来国外的研究热点,而国内尚处于起步阶段。本论文着重探讨了VR技术在医学领域中的某些应用。 VR在医学领域中应用的一个重要组成部分是进行医学体数据的三维可视化。我们首先尝试应用MATLAB进行医学体数据的三维重建(MATLAB是一种可以应用在虚拟现实技术中的数据计算和数据分析软件),并取得了实际的结果。 在此基础上,我们对传统的基于计算机图形学算法的三维可视化方法进行了分类研究,并结合一个实际软件深入探讨了基于体绘制的三维可视化方法。 在总结了各种三维可视化方法的优缺点后,为了临床医学的实际应用,我们尝试运用VRML进行医学体数据的三维可视化工作,这在国内尚属首例。基于WEB和网络化是今后数字化医学图像处理的一个发展趋势,而VRML正是基于WEB的虚拟现实建模语言。我们运用VRML进行建模,得到人体头部的三维模型,并对建立的三维模型进行编程实现动态切割等,还利用JavaScript语言实现了三维模型与二维断层图像同时显示的功能,这满足了临床医生在实际应用中的需要。 在进行三维可视化工作的前期,常需要对获取的一系列二维断层图片进行一定处理,这种处理可以是提取二维断层图片中感兴趣部分,消除图像中的噪声及干扰信息等。以便于三维可视化工作的顺利进行。为此我们使用VC++语言,编制了一个用于处理医学二维断层图像的应用软件。在计算脏器断层截面上某两点间距及计算三维脏器的体积方面,我们尝试应用了新的方法——体视学的方法,对体视学在医学领域的应用提供了参考经验。结合外科医生在实际中应用的要求,我们还编制了人体生物周期节律软件,这对主刀医生在进行手术的时间选取上提供了一个科学的依据。综上所述,我们对虚拟现实及相关技术在医学特别是外科学领域的应用进行了较为深入的研究,取得了一定的收获。为今后的进一步开发工作提供了新的思路和方法并打下了良好的基础。 本文第一章对虚拟现实技术在医学领域中的应用进行概述;第二章介绍了可以用于虚拟现实技术中的数据计算和数据分析软件——MATLAB,对MATLAB在三维重建中的应用进行了研究;第三章介绍表面绘制和体绘制三维可视化方法并结合一个具体软件研究了常用的体绘制方法;第四章介绍了我们实现的利用VRML进行医学体数据三维重建的工作;第五章介绍了体视学技术在医学测量中的应用;第六章对虚拟现实技术在医学领域的应用进行了展望。
【学位授予单位】:电子科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2003
【分类号】:TP391.9

【参考文献】
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