“基于结构光的乳房三维重建系统”设计

摘要

每年全球约有120万妇女患乳腺癌，50万人死于乳腺癌。绝大多数患者将面临乳房被切除的危险，因此，越来越多患者要求乳腺癌根治术后乳房重建。目前，乳房再造手术方法的选择主要是依据临床医生的经验，常用直尺、卷尺等长度测量工具测量乳房三维形态及其尺寸，存在很多不足：测量过程因接触乳房刺激其形变使测量结果不准确，手工操作速度慢且未能降低或消除呼吸运动对测量的影响，测量结果不能三维动态演示，没有建立手术案例的统计和管理系统。
　　 本研究采用基于结构光的计算机辅助测量原理，使用单色竖形条纹、连通标定、3组CCD采集乳房三维信息，实现了计算机自动图像解析、三维动态显示乳房立体结构、数据库统计与管理等功能，为合理设计乳房再造的手术方案和术后效果评估提供依据。“基于结构光的乳房三维重建系统”装置具有非接触、高速、准确测量乳房三维形貌的特点，系统结构简单；操作方便；成本相对低廉；便于广泛的推广。本文按照“绪论-硬件总述-软件总述-二维图像处理-三维重建-数据库系统-总结”的逻辑顺序介绍“基于结构光的乳房三维重建系统”的核心内容，重点介绍了算法原理和创新设计。

目录

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第一章 绪论

第二章“基于结构光的乳房三维重建系统”硬件总述

第一节 硬件系统概述

第二节 硬件系统设计

2.2.1 光路系统结构

2.2.2 二维到三维坐标解析

第三章“基于结构光的乳房三维重建系统”软件总述

第一节 软件系统概述

3.1.1 开发工具及其配置要求

3.1.2 功能需求与模块划分

第二节 软件系统设计

第四章 图像解析

第一节 图像文件结构

第二节 图像处理的方法

4.2.1 消除背景—图像相减

4.2.2 图像的平滑—中值滤波

4.2.3 图像边缘检测—Sobel算子

4.2.4 图像的二值化—自适应

4.2.5 条纹的细化—Hilditch算法

第三节 图像摘点

第五章 三维重建

第一节 可视化工具简介

第二节 DirectX建模

5.2.1 建立Direct3D环境

5.2.2 设定顶点格式，绘制三角形索引

5.2.3 设置三维观察世界

第三节 DirectX渲染

5.3.1 光照

5.3.2 纹理映射

5.3.3 三维物体动态显示

第六章 数据库系统

第一节 数据库软件简介

6.1.1 数据库系统简介

6.1.2 SQL Server简介

6.1.3 ADO简介

第二节 数据库系统设计

6.2.1 数据库表设计

6.2.2 数据库功能模块设计

6.2.3 数据库类关系设计

第三节 数据库系统实现

6.3.1 ADO操纵数据库

6.3.2 BMP图像存储和显示

第七章 总结与展望

参考文献

致谢