基于医学CT/MR图像的三维可视化技术研究

来源 :哈尔滨工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:sjcameadow
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
现代医学影像技术的发展,使得从人体上获取的信息越来越详实,极大地丰富了医学图像的内容。对于这些信息的利用,传统的方法往往是观察者根据胶片或者数字形式的二维图像,依靠“在头脑中进行三维的重现”来进行分析和诊断。然而,要准确地把握组织的生理病理的性质、空间几何特征及其周围组织之间的空间关系,仅凭这种传统方法是极为困难的。医学CT/MR图像三维可视化通过对具有空间特性的医学图像在三维空间中进行处理,以视觉的形式充分反映出医学图像中丰富的隐含信息,从而使得医学CT/MR图像三维可视化在医学诊断、手术规划以及模拟仿真、整形及假肢外科、放射治疗规划、解剖教学等方面有着重要的应用。  医学CT/MR图像三维可视化的主要研究内容包括医学图像的预处理,组织或器官的分割和提取;组织三维几何表面的构建;组织的体绘制以及重建后的交互操作等。本文对医学图像(CT/MRI)三维可视化的关键技术进行了研究,并开发了一套医学断层图像三维可视化应用系统。  对医学图像进行预处理和分割是保证重建模型准确表达其相应组织器官的前提。本文针对医学图像本身和噪声严重的特点,设计了几种滤波方法,同时针对四种不同方式的分割方法分别提出了相应的分割算法,以满足不同医学图像的分割要求。  MarchingCubes(MC)算法是基于规则体数据提取等值面的经典算法。本文实现了该算法对分割提取的区域抽取等值面构建表面模型,并针对MC算法存在表面不光滑、小面片过多等缺点,提出了等值面平滑方法和边删除的网格简化算法。运行实例表明,平滑后,三维重建后显示的效果得到了显著改善,显示的解剖结构的细节清晰度与真实感明显提高。模型的网格简化90%后,依然能保持原模型能够的特征和较好的视觉效果,并大大提高了实时交互绘制的能力。  本文对光线投射(Ray-casting)和基于硬件的二维纹理映射两种体绘制算法进行了深入的研究,重点论述了光线投射法的基本原理和实现方法。同时通过编程实现了两种算法。  论文最后综述了本文设计的医学CT/MR图像三维可视化系统。详细地对系统的各个模块进行了分析。
其他文献
超声马达是一种借助摩擦传递弹性超声波振动以获得动力的新型驱动机构,摩擦材料是超声马达的关键技术之一。目前常用的摩擦材料为各向同性材料,根据超声马达的接触摩擦传动特点,其定子和转子界面不仅具有一定的接触变形,而且还应有较好的界面传力性能,因此设计各向异性摩擦材料,研究各向异性摩擦材料对超声马达性能的影响,对更好地揭示马达的驱动机理,开发适合超声马达的摩擦材料有重要的理论和现实意义。本文研究了以纤维增
本文以厦门思尔特机器人系统有限公司实际工程问题为切入点,针对工程车辆挖掘机、装载机等中厚板无法实现机器人自动化焊接现象,在福建省科技厅产学研重大项目“具有自适应控制
随着社会经济的快速发展,现代化城市建设的步伐不断加快,人们的生活质量和生活水平得到了大幅度的提升,因此生活需求也变得越来越多样化,其中城市供热系统成为了当前阶段的必
虚拟现实技术是一种有效地模拟人在自然环境中视、听、动等行为的高级人机交互技术。目前虚拟现实技术主要通过视觉和听觉使操作者“沉浸”到虚拟环境中。除视觉和听觉以外,触觉也是人类认识和感知外部世界的重要信息通道。本文采用阵列排布的气动喷嘴喷气来模拟手指触摸物体时所产生的点、线以及面的触觉感。为了研究在此过程中气动喷嘴各种因素对触觉的影响,本文利用ANSYS流固耦合功能对气动喷嘴喷气模拟触感的过程进行分析
切削加工仿真可以有效地降低制造成本和缩短产品制造过程,而几何仿真则是切削加工仿真的基础,其中最为关键的问题是几何仿真算法效率和精度。 本文针对几何仿真中切削曲面的
研究葡萄与葡萄酒产区野生酵母菌的生物多样性和菌群特征是选育优良酿酒酵母菌种的基础,对开发具有中国产区特色优质葡萄酒具有重要意义。酵母菌是葡萄酒酿造过程的主要微生
石油伴生气同石油和天然气一样,也是不可再生的优质能源和化工原料。目前,海上采油伴生气由于一般产量少、海上钻井平台体积和承受能力有限、干法脱硫和MDEA法脱硫均不太适合选
能量回收技术对微机电系统和无线传感网络实现低成本、实用化和自动化发展至关重要。自然环境中振动能广泛存在且较易获得,利用能量回收接口技术可以将振动能收集起来并转化
随着计算机辅助设计技术、网络技术和数据库技术的发展,基于网络的CAD辅助数据库系统的开发已成为数字化装配技术的一项重要内容。在复杂机电产品的数字化装配过程中,设计人
图书馆是一个神圣且庄严的地方,是赋予人们无穷的知识的地方,因此对于高校图书馆的设计一定要考虑到方方面面.例如,学校的历史、学校的精神理念、人性化的特点、环境的舒适程