基于CT圖像的Ray Casting算法研究.pdf

1、醫(yī)學(xué)圖像可視化技術(shù)是當(dāng)今計(jì)算機(jī)科學(xué)研究的一個(gè)熱點(diǎn)，它能彌補(bǔ)醫(yī)療影像設(shè)備在成像上的不足，為醫(yī)生提供具有真實(shí)感的三維圖像，便于醫(yī)生從多層次、多方位觀察與分析，引起了越來(lái)越多的學(xué)者關(guān)注，逐漸形成了一門(mén)具有特色的新學(xué)科。
　　 醫(yī)學(xué)圖像可視化技術(shù)主要有體繪制和面繪制兩大類(lèi)。Ray Casting算法是體繪制技術(shù)中的經(jīng)典算法，原理簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)，能生成高質(zhì)量的圖像，但繪制速度較慢?；诳臻g跳躍技術(shù)的思想，本文給出了基于八叉樹(shù)結(jié)構(gòu)的Ray

2、Casting改進(jìn)算法，簡(jiǎn)稱(chēng)OBRC算法。
　　 影響Ray Casng算法繪制速度的關(guān)鍵是對(duì)無(wú)效體素的重采樣和計(jì)算、投射光線數(shù)量多等因素，利用包圍盒技術(shù)進(jìn)行裁剪能有效的去除體數(shù)據(jù)周?chē)目阵w素，將包圍盒對(duì)成像平面投影，只從投影內(nèi)的像素發(fā)射光線，減少光線投射的數(shù)量。
　　 轉(zhuǎn)換函數(shù)是影響Ray Casting算法生成圖像質(zhì)量的關(guān)鍵。一維轉(zhuǎn)換函數(shù)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，但存在二義性；多維轉(zhuǎn)換函數(shù)設(shè)計(jì)復(fù)雜，計(jì)算量大，能得到高質(zhì)量的圖像。本文

3、在一維轉(zhuǎn)換函數(shù)的基礎(chǔ)上，利用體素的梯度信息來(lái)識(shí)別實(shí)體類(lèi)型，消除了一維轉(zhuǎn)換函數(shù)的二義性，避免了使用多維轉(zhuǎn)換函數(shù)對(duì)執(zhí)行效率的影響。
　　 通過(guò)光線與包圍盒求交獲得采樣點(diǎn)的范圍；采用新的八叉樹(shù)結(jié)構(gòu)，優(yōu)化了采樣點(diǎn)的選取和計(jì)算；八叉樹(shù)的鄰域結(jié)點(diǎn)代替等間距的采樣點(diǎn)，避免了對(duì)顏色相似區(qū)域的重復(fù)計(jì)算，達(dá)到了跨區(qū)的效果，由于采樣點(diǎn)的計(jì)算未采用三線性插值操作，降低了計(jì)算復(fù)雜度。
　　 實(shí)驗(yàn)證明，本文提出的基于八叉樹(shù)結(jié)構(gòu)的改進(jìn)算法在保證了圖像