文档介绍：上海交通大学
硕士学位论文
三维超声实时可视化及GPU技术的应用
姓名:王磊
申请学位级别:硕士
专业:模式识别与智能系统
指导教师:杨新
20080101
上海交通大学硕士学位论文
三维超声实时可视化及 GPU 技术的应用

摘要

医学超声图像的三维重建技术在现代医学临床诊断中起着十分
重要的作用。将传统的二维断层图像用三维超声重建系统进行处理,
能在计算机屏幕上形象的显示人体器官和组织的立体视图。通过人机
交互,可以对重构出的图像进行诸如旋转、缩放等操作,使医生能够
更充分的了解病灶的性质及其与周围组织的三维结构关系,从而更方
便直观的做出临床诊断。
本文首先阐述三维超声成像技术的国内外发展现状及其主要研
究领域,概述了医学图像三维重建所涉及的基本技术和算法,并讨论
了医学图像技术在医学诊断中的应用。
然后文章介绍了三维超声数据的获取方式,讨论了随机采样系统
(freehand 系统)中的几种定位方法和扫描方式,重点研究了与汕头
超声研究所合作项目中三维超声数据的获取方式和软件处理方案。
接着,本文阐述了三维超声数据的处理方法,包括几种滤波和插
值方法,同时文章讨论了目前最新的可编程图形硬件(GPU)技术,
并把此技术应用到了三维超声数据处理过程中。随后文章介绍了体绘
制技术与 GPU 技术在这方面的应用,并展示了编写的显示端软件的
执行效果。
然后,文章对之前提到的几种 GPU 技术的应用做了相关试验,
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通过比较实验结果,充分说明了由于 GPU 的并行计算与快速纹理渲
染特性,使得软件的运行效率得到了很大提高。
最后,对研究工作进行了总结并对以后的改进工作提出了建议。

关键词:GPU,医学图像可视化,三维超声数据采集,滤波,插值,
体绘制
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THREE-DIMENSIONAL ULTRASOUND REAL-TIME
VISUALIZATION AND GPU TECHNOLOGY

ABSTRACT

The technique of three-dimensional (3D) reconstruction from
medical ultrasonic images plays an important role in modern clinical
application. The 3D structure of the tissue can be realistically displayed
puter CRT by 3D ultrasonic reconstruction system, which
processes traditional two-dimensional (2D) ultrasonic images. Via
man-machine interaction, the doctor can manipulate the 3D structure
freely such as rotating, zooming out, zooming in, etc. It provides clinical
doctors spatial distribution of diseased part and its surroundings in a more
comprehensive way, so as to help them make exact clinical diagnosis.
In this paper, with an overview of the key problems and
development of 3D ultrasonic imaging, the demands and technique
feasibility of 3D reconstruction from medical images have been
investigated, and the application of medical image processing technique
in medical diagnosis have been discussed.
Then, the paper expatiated the manner of 3D ultrasound data
acquisition, discussed the orientation manner and scanning ways in
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