醫(yī)學(xué)圖像可視化MC算法的改進(jìn)及其網(wǎng)格簡化.pdf

1、醫(yī)學(xué)圖像可視化是目前的一個(gè)研究熱點(diǎn)問題，在診斷醫(yī)學(xué)、手術(shù)規(guī)劃及模擬仿真、整形及假肢外科、放射治療規(guī)劃、解剖教學(xué)等方面都有重要應(yīng)用。因此，對醫(yī)學(xué)圖像可視化的研究，具有重要的學(xué)術(shù)意義和應(yīng)用價(jià)值。就我國當(dāng)前的情況來說，工作站的使用還不是很普及，如何實(shí)現(xiàn)在微機(jī)上處理復(fù)雜的幾何模型，是一項(xiàng)很有實(shí)際意義的工作。這需要有高速高效的算法來對原始模型進(jìn)行簡化，解決其處理，存儲(chǔ)，傳輸，繪制等問題。 本文首先簡單介紹了國內(nèi)外醫(yī)學(xué)圖像可視化的現(xiàn)狀，利用

2、二維切片數(shù)據(jù)重建三維結(jié)構(gòu)，在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域有著重要的作用，本文針對醫(yī)學(xué)CT圖像三維重建的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了研究。其中，移動(dòng)立方體(MC)算法是基于規(guī)則體數(shù)據(jù)抽取等值面的經(jīng)典算法，由于醫(yī)學(xué)圖像數(shù)據(jù)的規(guī)模大，因此對于其建模的速度有很高的要求。我們比較了幾種加速算法，并提出了用cache方法來進(jìn)行加速，這是一種效率較高的等值面抽取MC方法，大大減少了冗余計(jì)算和對于數(shù)據(jù)網(wǎng)格點(diǎn)的冗余訪問。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該方法極大地加快了MC方法的計(jì)算。另外本文分析比較了現(xiàn)

3、有的主流網(wǎng)格簡化算法，研究了MC算法生成的三維網(wǎng)格的特點(diǎn)，以及三維顯示中光照模型，在Schroeder提出的頂點(diǎn)刪除算法的基礎(chǔ)上，提出了一種新的三角化機(jī)制所用判據(jù)，并予以實(shí)現(xiàn)。這種三角化機(jī)制利用了三維圖形學(xué)中視覺模型的特點(diǎn)，避免了原算法通過迭代步驟完成三角化的不必要的大量計(jì)算。 本文對頂點(diǎn)刪除的原算法與改進(jìn)算法進(jìn)行了對比分析實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明改進(jìn)算法提高了模型簡化的速度，更好的適應(yīng)了當(dāng)前醫(yī)院中以微機(jī)作為醫(yī)學(xué)圖像三維可視化主要平臺(tái)