文档介绍：中国石油大学(华东)
硕士学位论文
基于人体结构断层图像的医学三维建模
姓名:赵兴龙
申请学位级别:硕士
专业:计算机科学与技术
指导教师:宫法明
20100501
要摘随着医学图像临床应用研究的深入,基于人体结构断层图像的三维建模技术成为研究热点。目前医学图像三维建模主要有体绘制和面绘制两类方法,由于面绘制可以采用现有的图形硬件实现绘制功能,速度较快,适合于实时交互,因此得到了广泛的应用。惴ㄊ腔谔逅氐囊恢值湫兔婊嬷品椒ǎ褂萌敲嫫魑V屑几何图元的基本表达元素,算法本身简单有效,支持显卡硬件加速,对面绘制的研究产生了深远的影响。本课题基于惴ǎ⒄攵韵钟幸窖枷竦奶氐悖出了一种医学三维建模的新方法。惴ㄍü槔鐾枷窨占淅吹玫降戎得妫谝窖枷裰真正与等值面相交的体元只占很少一部分,本课题提出的建模方法结合种子填充思想进行等值面扩展,避免对空单元的检测,大大提高了算法速度。另外,现有医学图像数据场密度较高,具有较好的绘制效果,但往往生成过多的三角面片,三角面片越来越细小,个体差别也更加细微,因此计算等值面和立方体交点具体位置意义不大,新方法在对单个体元进行处理时,将中点位置取代插值位置作为等值面与体元的交点,可以大大减少计算量,对产生的等值面效果影响不大。在生成等值面时,新方法不需要预定义基本构型,直接连接等值点生成多边形网而非三角网,减少了面片数量,并很好的解决了惴ㄖ写嬖诘亩逍晕侍狻本文在给出医学三维建模具体设计和实现的基础上,重点描述了方法的改进。实验表明,新方法较传统方法在拓扑结构、存储空间和处理速度方面均有较大改善,产生的三维模型由更少的点和面组成,可以允许用更少的硬件代价来进行实时旋转,缩放等操作,增强了人机交互性能。关键词:医学图像,三维建模,传统惴ǎ戎得
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指导教师签名:—垂筮墨葛‘盘墨盒关于学位论文的独创性声明学位论文使用授权书日期:嚎谀陖月喝日期:为陖月日送交学位论文,以学术交流为目的赠送和交换学位论文,允许学位论文被日本人郑重声明:所呈交的论文是本人在指导教师指导下独立进行研究工作所取得的成果,论文中有关资料和数据是实事求是的。尽我所知,除文中已经加以标注和致谢外,本论文不包含其他人已经发表或撰写的研究成果,也不包含本人或他人为获得中国石油大学6或其它教育机构的学位或学历证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对研究所做的任何贡献均己在论文中作出了明确的说明。若有不实之处,本人愿意承担相关法律责任。学位论文作者签名:本人完全同意中国石油大学6有权使用本学位论文ǖú幌抻谄溆刷版和电子版褂梅绞桨ǖú幌抻冢罕A粞宦畚模垂娑ㄏ蚬矣泄夭棵查阅、借阅和复印,将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,采用影印、缩印或其他复制手段保存学位论文。保密学位论文在解密后的使用授权同上。
第一章绪论课题的提出、背景及意义人类发展的历史也是人类与疾病斗争的历史,这个过程必然要求人们更详细的了解自身的信息,所以,与医学相关的、反映人体各种情况的信息及获取这些信息的方法对疾病的诊断、治疗和研究具有十分重要的意义。计算机断层成像珻际醯某鱿郑俚酱殴舱癯上琈的检查与诊断带来革命性的变革,并为医生提供了丰富的组织、器官数据,帮助医生更加迅速、准确的诊断疾病【。然而,现有的人体结构断层图像只是表达某一截面的解剖信息,医务人员通过二维截面影像进行诊断,得到的诊断结果过于主观,并在很大程度上取决于医生的临床经验。现代医学的高速发展,使得医生在临床诊断和治疗时,要充重构,并在显示器上显示出来,从而进行交互操作,已经越来越受到人们的重视。科学计算可视化技术的迅速发展,使得提供逼真、直观而且包含原始信息中隐含信息的三维模型成为可能【俊?蒲Ъ扑憧墒踊用计算机图形学、计算机视觉和图像处理等技术将工程计算、科学计算、实验得到的数域,是与多技术领域有关的交叉学科【。通过科学计算可视化技术,可以对影像进的一个研究热点,具有极大的临床诊断应用前景】。通过医学图像可视化技术,医务人并对其进行准确的定量分析,提高临床诊断的准确性和正确性,因此开展这方面的研究具有十分重大的意义。本文主要通过对人体结构断层图像三维建模的研究,在保证建模质量和速度的前提下,针对现有医学图像特点,提出一种基于人体结构断层图像三维建模的新方法。改进技术,正电子放射,上窦际醯南嗉涛适溃膊分利用医学图像中包含的丰富信息,因此,如何将这些组织、器官的二维影像进行三维是运据转化成图形图像的形式,在屏幕上显示出来,并能满足交互处理的一种技术。它涉及计算机图形学、图像处理、计算机视觉、计算机辅助设计及图形用户界面等多个研究领行任意几何变形、对比调整、三维重建等处理。医学图像可视化技术是科学计算可视化技术的一个重要分支,是当前