基于蟻群算法的傳遞函數(shù)設(shè)計(jì)研究.pdf

1、當(dāng)前，國(guó)內(nèi)外計(jì)算機(jī)斷層成像技術(shù)(CT)已經(jīng)發(fā)展到一個(gè)相對(duì)成熟的階段。但是，面對(duì)越來(lái)越龐大、越來(lái)越復(fù)雜的數(shù)據(jù)，可視化技術(shù)在處理這些DICOM數(shù)據(jù)上的發(fā)展速度卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于CT技術(shù)的發(fā)展，成為CT技術(shù)應(yīng)用的一個(gè)瓶頸。近年來(lái)隨著計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)的飛速發(fā)展，基于GPU的運(yùn)算，大大提高了可視化運(yùn)算速度，從而把速度問題降為次要問題，而作為可視化技術(shù)重要環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)設(shè)計(jì)則逐漸上升為制約CT技術(shù)發(fā)展的主要因素。
　　本文基于智能優(yōu)化算法實(shí)現(xiàn)了傳遞函

2、數(shù)的智能設(shè)計(jì)，提高了體繪制算法的效率，在體繪制中避免了傳遞函數(shù)在手動(dòng)及半自動(dòng)設(shè)計(jì)中遇到的繁瑣問題，同時(shí)降低了對(duì)用戶專業(yè)水平的要求。傳遞函數(shù)的智能設(shè)計(jì)方法可以更準(zhǔn)確、更有目的性地顯示體數(shù)據(jù)中有價(jià)值的信息。
　　本文研究的重點(diǎn)包括:
　　1、在基于圖像空間的體繪制技術(shù)上，提出了基于蟻群聚類分析改進(jìn)算法的傳遞函數(shù)智能設(shè)計(jì)方法。該算法是對(duì)蟻群聚類分析算法的改進(jìn)，把二維蟻群聚類分析算法推廣到三維領(lǐng)域，并應(yīng)用到三維醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)可視化的傳遞函

3、數(shù)設(shè)計(jì)上，實(shí)現(xiàn)了傳遞函數(shù)的智能設(shè)計(jì)，在降低用戶操作難度的同時(shí)，還減少了傳遞函數(shù)設(shè)計(jì)的次數(shù)，提高了設(shè)計(jì)的效率。
　　2、運(yùn)用GPU硬件強(qiáng)大的通用計(jì)算能力和圖形處理能力，完成光學(xué)模型中的大量運(yùn)算和顏色合成，通過GPU的圖形流水線來(lái)實(shí)現(xiàn)整個(gè)體繪制技術(shù)，加速實(shí)現(xiàn)基于該蟻群算法的體繪制技術(shù)，從而加快體繪制運(yùn)算顯示速度。
　　3、利用八叉樹實(shí)現(xiàn)整套三維醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、定位和搜尋，不僅可以減少數(shù)據(jù)占用的內(nèi)存量，同時(shí)還可以通過八叉樹實(shí)現(xiàn)空間