文档介绍：第七章三维重建技术
概述
任务
三维
二维
发展
早期探索阶段(1970s - 1980s)
主要针对心脏、肝脏、胚胎、神经等器官的三维重建;表面重建的算法:轮廓线提取算法、轮廓线对应算法、三角片镶嵌算法、曲面拟合算法等等;
基础算法研究阶段(1990s)
基于体元的表面绘制算法:Cuberille,Marching Cubes,Dividing Cubes;直接体绘制算法:Raycasting,Splatting,V-Buffer;及各种加速算法;
实用系统研究阶段(90年代末)
外科手术模拟系统、放射治疗模拟、虚拟内窥镜、整形外科、解剖模拟。
应用领域
诊断医学:
在临床核医学研究中,CT图象、磁共振图象和超声图象的广泛应用是诊断的有力的手段。应用先进的可视化技术对这些图象进行处理、构造三维实体模型以及对其进行剖切显示,有助于了解复杂解剖特征的空间定位和随着时间所发生的变化。
整形与假肢手术规划
可视化技术在整形外科中的应用是假肢设计(造型)。例如,在做髋骨更换手术前,需要根据病人的个体特征正确地设计所需髋骨假肢的外形,才能减少因假肢形状差异造成手术失败的概率。首先根据CT或MR图象重构假肢的精确三维模型,交工厂制作,然后进行手术更换。
放射治疗计划
利用放射性射线杀死或抑制恶性肿瘤需要事先做出仔细规划,包括剂量计算和照射点定位。如果辐射定位不准或剂量不当,轻则造成治疗效果不佳,重则危及周围正常组织。根据医学图象重建病人病灶区的解剖结构,并作出精确定位和剂量计算已是实际可行的。
脑结构图及其功能研究
由于脑的复杂性,纯粹采用神经生物学家所常采用的简化方法无法对之作出进一步了解。可视化技术在通过组织切片、医学成象仪器(如超声波、CT、MR、PET等)、药物吸收和神经生理实验等手段获取脑的数字图象,并进行特征提取和脑图分析,重构三维脑的结构图和功能图,以适当的三维显示方式显示出来。
主要内容
预处理
分割
模型构建
模型网格简化
绘制