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基于骨骼CT图象的三维重构

姚国鹏  
【摘要】: 随着医学图象临床应用研究的深入,基于医学图象的器官三维重构显得越来越重要。本文研究了面向RP的骨骼三维重构方法,重点研究了其中的CT图象处理算法和三角片表面重构算法。 在对骨骼CT图象特征进行分析和研究的基础上,采用先滤波后分割,最后提取轮廓并矢量化的方法,获取骨骼轮廓数据,并对其中的滤波和轮廓提取算法进行了改进,提高了处理效率。 对骨骼轮廓集的分类方法进行了研究。使用射线法确定同层轮廓间的关系,并在此基础上,提出根据相邻层轮廓间的几何相似性和相对位置不变性等特征,确定相邻层轮廓之间匹配关系。 对相邻层匹配轮廓间三角片表面重构方法进行了研究。首先采用层析式算法对起始层和结束层中的轮廓进行三角剖分;然后采用最小极角法实现两凸轮廓间的三角片重构,并讨论了非凸轮廓变换为凸轮廓的方法;最后,使用分裂与合并技术将单轮廓匹配多轮廓的三角片重构简化为单轮廓之间的三角片重构,最终完成整个骨骼表面的三角片重构。 以VC++和OpenGL为工具,开发了面向RP的骨骼三维建模系统,该系统可实现CT图象中骨骼轮廓的提取和骨骼的三维重构。该系统提供了多种CAD接口,为个体适配化假体设计与制造提供了必要数据。


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