三维医学图像交互式界面与伪彩高精度显示研究

摘要

三维医学图像的高精度重建与显示研究是近年来国际上兴起的研究方向,美、德等西方国家早在二十世纪八十年代末就对此进行了研究,并提出了多种相应的重建算法.然而,根据当前重建算法重建出的医学三维图像普遍存在如下几个缺点:重建精度不高,表达不丰富,以及速度与质量难以兼顾.该研究从不同的角度解决如上问题,提出了改进算法、人机交互方式和三维伪彩显示算不.研究中首先解决了DICOM医学图像的读取和显示问题.在此基础上开展了人机交互式界面的设计,快速三维重建算法,多器官的伪彩显示和虚拟切割等方面的工作.清楚显示出高精度三维医学图像,与传统重建算法相比,大幅提升了速度,并且实现了三维结果上的虚拟切割.最后,对当前世界上可视化研究结果存在的主要问题,如多器官显示,结合自己的研究作一探讨.

目录

引言

方法

1.研究环境

1.1.硬件环境

1.2.编程工具

2.原始数据的获得

2.1.DICOM3.0图像的载入

2.2.DICOM图像读取影响因素

2.3.DICOM图像读取流程

3.人机交互设计

3.1.重建窗口的划分

3.2.等值面的设定

4.医学图像的三维重建

4.1.概述

4.2.三维数据场的体素模型和低通滤波

4.3.再采样点的数据计算

4.4.PHONG光照模型

4.5.Ray Casting光线投射法

5.三维重建结果的旋转

5.1.基本投影方式的种类及投影方式的选择

5.2.外接球面法实现三维观察

6.等值面和伪彩色高精度显示

6.1.等值面绘制原理

6.2.多等值面绘制

7.等值面的自动确定(K-Means算法)

8.虚拟手术

结果

1.DICOM文件的读取

2.三维预处理交互式界面

3.三维重建

4.虚拟手术

讨论

1.DICOM3.0图像的读取

2.2D图像后处理与3D图像预处理

3.三维重建的精度和速度问题

4.伪彩色显示

5.虚拟手术

综述基于三维医学图像的虚拟手术现状与发展

参考文献

在学期间完成和发表的论文

致谢

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