基于CT圖像的人腦三維重建.pdf

1、醫(yī)學(xué)圖像三維重建技術(shù)能將二維醫(yī)學(xué)圖像轉(zhuǎn)換成三維模型，更加直觀生動地呈現(xiàn)人體組織和器官，對醫(yī)生進(jìn)行疾病診斷和生物科學(xué)研究有重大理論意義和應(yīng)用價值。大腦是人體最復(fù)雜最重要的器官之一，其表面極其不規(guī)則，重建難度大，目前仍面臨大的挑戰(zhàn)，本文以序列CT圖像為數(shù)據(jù)源，開展人腦三維重建研究，主要內(nèi)容如下：
　　(1)介紹本文研究歷史背景和意義，并對CT圖像三維重建國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢進(jìn)行了簡要介紹和分析。
　　(2)介紹了CT圖像

2、預(yù)處理、輪廓提取技術(shù)并從CT圖像特點出發(fā)，利用Canny算子自動檢測圖像中的人腦輪廓，從中提取、篩選能體現(xiàn)該輪廓曲線特性的特征點作為型值點，為后續(xù)最優(yōu)擬合雙三次B樣條曲面進(jìn)行人腦表面三維重建奠定基礎(chǔ)。
　　(3)針對CT斷層圖像三維重建中較困難的輪廓分支問題，提出了一種基于數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)的輪廓分支解決策略，包括三個步驟：(a)輪廓分解。利用數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)方法對輪廓進(jìn)行分解，建立與相鄰層的多個輪廓間的一一對應(yīng)關(guān)系；(b)分支曲線構(gòu)造。引入投

3、影距離估算方法以解決對輪廓分解過程中分界線構(gòu)造的“高度”不確定問題，得到較為合理的馬鞍線，并根據(jù)分支內(nèi)部點對應(yīng)關(guān)系進(jìn)行B樣條曲線擬合以獲得曲線網(wǎng)格；(c)缺失曲面重建。根據(jù)網(wǎng)格邊界線和交點兩個方向的切矢信息，構(gòu)造Coons曲面對缺失曲面進(jìn)行填充、修補，完成整個曲面重建過程。
　　(4)搭建三維可視化平臺，實現(xiàn)對人腦重建三維模型的旋轉(zhuǎn)、平移、縮放操作以及紋理映射、分層顯示，以滿足進(jìn)一步的人腦疾病分析、輔助診斷需要。
　　本文方