医学影像三维立体可视化系统研究

摘要

医学影像的三维立体可视化是目前的一个研究热点，该技术作为有力的辅助手段能够弥补影像设备在成像上的不足，能够为用户提供具有真实感的三维医学图像，便于医生从多角度、多层次进行观察和分析。医学影像的三维立体可视化系统在辅助医生诊断、手术计划、手术导航等方面具有重要的作用。因此，研究开发医学影像三维立体可视化系统具有重要的学术意义和临床应用价值。 论文首先研究了医学图像数据的格式，实现了基于DICOM标准的医学图像的读取。然后研究了图像预处理中的各向异性滤波技术，并针对预处理之后的图像分割问题，重点研究了基于水平集的图像分割方法。最后研究了医学影像的三维重建及三维立体显示。医学影像的三维重建方法包括面绘制和体绘制方法。论文在研究了Marching Cubes面绘制方法、基于纯软件的光线投射体绘制方法、基于图形卡硬件加速的二维和三维纹理映射的体绘制方法基础上，提出了基于分割的面绘制方法，并通过调节体绘制参数的方法提高了体绘制的实时性；完成医学影像的三维体重建后，研究了立体显示器的原理，实现了三维医学影像的立体显示。 本文在VC++6.0环境下，利用VTK与ITK研究开发了医学影像三维立体可视化系统。系统界面友好、功能较完善，实现了医学影像数据的读取、图像滤波、图像分割、面绘制、体绘制、任意方向的切割、距离的测量和立体显示等功能。