基于VTK的CT圖像三維可視化方法研究.pdf

1、醫(yī)學(xué)圖像的三維重建是醫(yī)學(xué)可視化重要的研究方向。三維重建通過二維斷層圖像重建出三維實體，提供給用戶進(jìn)行觀察和交互。通過醫(yī)學(xué)圖像的三維重建，能夠準(zhǔn)確的反映人體組織、器官的空間位置、大小，給醫(yī)生提供直觀、完整的信息，從而有助于提高診斷的效率和準(zhǔn)確性。本文深入分析研究了MC面繪制算法以及基于光線投射的體繪制算法，基于醫(yī)學(xué)CT圖像的的特點，改進(jìn)了繪制算法，利用VTK可視化工具實現(xiàn)了基于CT圖像的三維重建。
　　本文研究和分析了VTK可視化工

2、具，綜述了VTK可視化工具的特點、構(gòu)成以及類庫結(jié)構(gòu)。
　　論文討論了CT圖像的預(yù)處理技術(shù)，針對醫(yī)學(xué)圖像獲取過程中可能造成的噪聲，采用鄰域均值濾波和中值濾波對圖像進(jìn)行平滑處理，采用拉普拉斯銳化對圖像進(jìn)行了增強處理。由于CT圖像相鄰兩層斷層圖像間的距離遠(yuǎn)大于同一張斷層圖像中相鄰兩像素間的距離，這使得直接重建出的三維實體與真實物體差異較大，本文針對層間據(jù)比較大的三維醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)集使用了線性加權(quán)平均插值。利用Roberts、Prewitt、S

3、obel三種邊緣分割算子，對CT圖像進(jìn)行分割，提取出感興趣目標(biāo)，為三維重建做準(zhǔn)備。
　　對Marching Cubes面繪制算法進(jìn)行了分析，傳統(tǒng)MC算法需要遍歷三維數(shù)據(jù)場中所有體元，算法的大部分時間花在對空體元的檢測上，影響了算法的執(zhí)行效率。針對這一問題本文提出了基于種子填充算法的等值面搜索方法，減少了對空體元的訪問，提高了算法執(zhí)行速度。
　　分析了基于光線投射的體繪制算法，針對在改變視角顯示時需要在新的視角和光照條件下重新