文档介绍：摘要常用的通过基于体素的空间位置对感兴趣区域进行操作来显示被隐藏的重要细节信息的方法,甚至有时候是唯一的方法。随着三维可视化技术的发展,体切割逐渐达到实时的交互效果,在手术模拟和手术规划等临床应用领域具有重要的意义。本文对基于容积重建的体切割技术进行了深入的研究。首先,在光线投射体绘制的基础上,实现了平面、多平面切割,并提出将光线采样点和切割体的位置关系从三维空间转换到二维投影面来判断的方法,简化了任意曲面切割问题复杂性,该方法实现了任意曲面的体切割操作。其次,在三维纹理映射体绘制的基础上,针对不同形状的切割体,提出了基于阴影图的体切割方法以实现凸体的实时在此基础上对不同形状切割体的混合切割操作进行了研究。最后,在切割速度与图像质量等方面,对基于光线投射和三维纹理映射体绘制方法的体切割技术进行了比较,为进一步研究体切割技术打下基础。关键词:体切割光线投射三维纹理映射混合切割虚拟手术刀体切割技术在理解三维体数据内部细节时起着决定性的作用,因为它是一种切割操作及基于体数据标记的体切割方法以实现任意形状切割体的切割操作,并
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近年来,医学成像技术如断层投影芓珻、核磁共振第一章绪论研究的背景与意义轎,、超声,纫丫谝学诊断和医学实践的许多领域产生了巨大的变革。由先进的医学成像设备,人们可以很方便的得到二维数字断层图像序列。通常,医生们需凭经验由多幅二维图像去估计“病灶拇笮⑿巫匆约坝肫渲芪ё橹目占涔叵怠5诜派渲瘟朴用中,仅根据二维断层图像上的解剖位置信息,很难得到病变准确的三维坐标,从而导致病变定位的失真与畸变。利用可视化技术可以将二维断层图像序列转变成为具有直观立体效果的图像,展现人体器官的三维结构与形态,提供用传统手段无法获得的解剖结构信息并为进一步虚拟操作提供视觉交互手段【俊疽佣蟠提高医疗诊断和治疗规划的准确性。随着医学可视化技术的发展,对虚拟手术刀的技术研究也得到了广泛关注。本文提到的虚拟手术刀技术,又称体切割技术秸咴诒疚耐ㄓ,是在容积重建的基础上展开的研究。体切割操作,采用仅根据空间位置信息对数据分类的方法,可以有效的去除遮挡感兴趣区域,的物体,实现对物基于容积重建的体切割技术是三维可视化的一个重要应用,它涉及到数字图像处理、计算机图形学以及医学领域的相关知识,是一个多学科交叉的研究课题,也是计算机图形学和图像处理技术在生物医学工程中的重要应用【俊】L迩懈罴术在医学诊断中具有十分重要的作用,它对于“病灶募笆狈⑾趾妥既范ㄎ痪有重要意义。因此,对体切割技术的研究,具有重要的学术意义和应用价值。虚拟手术刀是医学图像可视化系统的一个重要的组成部分。目前在国外,已经有了医学图像可视化处理的商品化系统。其中有的是一个独立的系统,如加拿大的低常梢愿萦没枰#氩煌Ъ业腃枭璞富蚝舜殴舱仪相连接;美国通用电气公司的,可以对断层扫描序列图像进行完整的体绘制及分析。有的则是这类医疗设备的一个组成部分,如以色列爱尔新特公司霾穆菪鼵枭璞妇接谢谕夹喂ぷ髡镜囊窖в跋可视化系统,在获得和男蛄猩柰枷窈螅孟低晨梢匝厝稣环较逐帧显示序列图像,可以用不同方法构造三维形体,可以对三维图像由外而内按层剥离或做任意位置的剖切以观看内部结构,也可以进行平移、缩放、旋转等操作。很显然,具有如此强大功能的三维医学影像处理系统将给诊断和治疗提供很大的方便,同样具有成熟的体切割操作的功能。但是它们需要计算速度很快、存体内部结构的有效分析。
体切割技术的国内外研究现状与进展有利于正确的医学诊蝌。因此,本文的研究重点是基于容积重建疚闹饕2捎储容量很大的计算机系统,连同软件一起,其价格非常昂贵,影响了可视化技术在实际临床上的普及】【。国内在医学图像体切割的研究方面也做了