基于VTK的醫(yī)學(xué)圖像三維重建技術(shù)研究與實現(xiàn).pdf

1、醫(yī)學(xué)圖像三維重建技術(shù)是根據(jù)成像設(shè)備上的二維圖像集合,利用計算機重建并合成病灶區(qū)或者人體器官的三維圖像,可選擇不同的重建算法使人體不同組織內(nèi)部空間結(jié)構(gòu)和物理屬性被顯示出來,方便醫(yī)生對病變部位內(nèi)部結(jié)構(gòu)的可視化觀察和分析。隨著醫(yī)學(xué)圖像三維重建技術(shù)的不斷發(fā)展,醫(yī)生可依據(jù)病人實際病情的具體診斷需要,重點三維顯示可能的病變區(qū)域細(xì)節(jié),可大大提高確診率。醫(yī)學(xué)圖像三維重建技術(shù)已成為現(xiàn)階段可視化領(lǐng)域的研究熱點。
　　 本文在分析可視化工具包VTK和

2、醫(yī)學(xué)圖像DICOM文件的基礎(chǔ)上,重點研究了三維重建算法中的面繪制算法和體繪制算法,設(shè)計實現(xiàn)了基于VTK的醫(yī)學(xué)圖像三維重建系統(tǒng)。該系統(tǒng)實現(xiàn)了對DICOM格式的二維醫(yī)學(xué)圖像切片基于不同算法的三維重建,還能完成對重建體的縮放、旋轉(zhuǎn)和色彩配置等交互操作。
　　 本文主要工作內(nèi)容如下:
　　 (1)討論分析了論文研究的目的和意義,總結(jié)歸納了醫(yī)學(xué)圖像三維重建技術(shù)的發(fā)展和研究現(xiàn)狀,概述了論文的主要研究工作。
　　 (2)研究了

3、可視化開發(fā)工具包VTK類的功能結(jié)構(gòu)及其基于流水線的繪制模式,結(jié)合醫(yī)學(xué)圖像可視化的基本框架,設(shè)計了本文的醫(yī)學(xué)圖像三維重建系統(tǒng)實現(xiàn)流程;分析了DICOM格式的醫(yī)學(xué)圖像,實現(xiàn)了DICOM圖像的顯示和信息提取;比較完成了醫(yī)學(xué)圖像的高斯濾波、中值濾波和均值濾波等仿真實驗。
　　 (3)重點研究了三維重建算法中的面繪制算法和體繪制算法;完成了基于移動立方體面繪制算法研究與仿真實現(xiàn);完成了基于光線投射法、3D紋理映射法和最大密度投影MIP算法

4、的體繪制算法研究與仿真實現(xiàn),以及三種體繪制算法的實驗比較分析;在三維重建的基礎(chǔ)上,研究了三維重建體的平面切割技術(shù),仿真實現(xiàn)了重建體的多平面切割。
　　 (4)結(jié)合VTK開發(fā)工具在VC++6.0平臺上設(shè)計完成了本文的醫(yī)學(xué)圖像的三維重建系統(tǒng),包括系統(tǒng)的功能設(shè)計和界面設(shè)計;該系統(tǒng)能實現(xiàn)DICOM格式二維醫(yī)學(xué)圖像的選取、基于面繪制算法的三維重建和閾值調(diào)節(jié)、以及體繪制算法的三維重建,并能實現(xiàn)對三維重建體的放大、縮小、任意角度旋轉(zhuǎn)和多種色彩