文档介绍：山东大学博士学位论文摘要在医学影像数据的各个研究分支中,可视化无疑是非常重要的一个领域。世视觉以及医学等,是一个多学科交叉的研究领域,也是计算机图形学和图像处理在生物医学工程中的重要应用,其成果对于临床诊断、手术虚拟规划及模拟仿真、外科整形、假肢设计和制造、放射治疗规划、解剖教学等方面都将起到重要的推现有的医学影像数据可视化技术可分为两大类:面绘制和体绘制。面绘制以传统的计算机图形学为基础,通过阈值方法由三维数据场构造中间几何图元并生成化方法都得到了广泛的应用,并且一直是医学影像数据可视化技术研究的热点问椒ㄊ悄壳坝τ米钗9惴旱拿婊嬷品椒ㄖ唬完善或提高其运算效率。对于二义性问题的研究,自始至终贯穿着方法的发性插值曲面与体素相交可产生相同或相似的边界多边形,从而导致体二义性的存椒ǹ烧方饩雒娑逍晕侍猓烧的边界多边形且不会产生太多的三角片。但是,在运用该方法构造等值面时,如医学成像技术的迅猛发展,为现代医学的临床诊断和治疗提供了相当丰富的信息。借助计算机技术对医学数据进行处理与分析越来越多地受到人们的重视。纪年代起,一直是国内外研究与应用的热点。医学影像数据可视化的研究内容涉及数字图像处理、计算机图形学、计算机动作用,其实际应用的意义远远超出医学范畴。最终图像;而体绘制无需提取中间几何图元,而是根据光线传输方程,直接将原始的三维医学数据映射到二维的投影平面上产生最终绘制结果。目前这两种可视题。∞等提出该算法以来,科学计算可视化的很多工作都以该算法为基础。此外,大量研究工作对惴ū旧斫辛擞行У奶教郑愿盟惴ń展和完善过程。最初,众多学者的注意力主要集中在面二义性问题上,目的是提取正确的边界多边形。然而,边界多边形是等值面与体素边界的交,不同的三线在。在面二义性问题的众多解决方法中,应用最为广泛的是经典的椒ā2捎肁
山东大学博士学位论文复杂的边界多边形,利用现有的等值点无论如何都无法将这些边界多边形进行三确性和体素模型查找表的完整性。的对这些边界多边形进行三角化得到逼近等值面。体素内部曲面的拓扑结构正确行连接得到边界多边形,并将边界多边形进行正确的三角化得到逼近等值面。体绘制算法。该方法将三维数据场的投影变换分解为三维数据场的错切变换和二维图像的变形两步来实现,从而将三维空间的重采样过程转换为二维平面的重采样过程,大大减少了投影过程的计算量。加之此算法既可以很何将产生的边界多边形三角化,仍然是一个需要解决的问题。因为存在一些比较角划分,得到正确的组合三角片近似等值面。年,⑾痔宥逍缘拇嬖冢ù蟮拇俳薓法的研究和改进,许多学者开始提出新的疑问;除了模式猓欠窕褂衅渌素内部存在“管”状曲面绻嬖冢秩绾闻卸ā肮堋弊辞娴拇嬖诤吞崛”近等值面呢纱艘鹆斯惴汗刈ⅲ岢隽诵矶喽杂贛椒ǖ母慕庑┓椒分别从一个角度来判定体二义性的存在,并没有有效的方法保证等值面的拓扑正实际上,无论是面二义性问题还是体二义性问题,归根结底都是体素内部曲面的拓扑结构正确性问题。对于方法,等值点的计算非常简单,设想我们即使得到了正确的边界多边形,但不知道体素内部等值面是什么样子,就无法正确性问题,即如何保证逼近等值面与原曲面有相同的拓扑结构,是方法需要解决的关键问题。换句话说,如果我们能通过分析曲面的拓扑结构得到曲面与体素边界的交点和交线,就可以依据体素内部曲面的拓扑结构对等值点进体绘制的研究始于上个世纪年代末,与面绘制相比,体绘制方法没有通过几何图元来构造等值面的过程,不需要面、线等几何造型,因而保留了丰富的细节,保真性大为提高。砬幸槐湫方法综合了以图像空间为序的体绘制方法和以物体空间为序的体绘制方法的优点,被认为是目前速度最快的一种好地利用腃来获得内存访问性能,又能够利用提前射线终止等图像空间算法的优点,因此可以实现非常快的绘制速度,满足交互需求。但是,错切变形方法的高速度是建立在牺牲图像质量的前提之上的,由于算法使用面采样的方式进行双线性插值,与三线性插值相比,缺少与切平面垂直方向上的深度信息,
山东大学博士学位论文而且随主视方向的不同,采样距离界于汀蹋恢洌佣贾禄嬷频耐枷裨谝欢化的问题,同时简化了基本体素模型表,大大缩短了查找表的长度,提高为等值点,与体素棱边上的等值点一起进行三角化。该方法既解决了内部基于拓扑结构的椒ā8梅椒ㄒ谰軲靍理论对三线性插值系数,称为系数。通过比较发现,该系数的引入对主视轴的选择和适当的调整,没有增加计算复杂度,而达到消除波纹的目的。的角度会产生一定程度的波纹失真。针对上述问题,本文分别以面绘制和体绘制两种方法实现可视化绘制,重点讨论椒ㄖ懈丛拥戎得娴娜腔⒈3滞仄私峁拐沸缘牡戎得姹近和提高方法中图像质量的问题。主要研究内容包括:基于渐近线剖分的椒ā8菟呒捌浣ソ叩男灾剩用二义性面上的双曲线的渐近线对体素进行剖分,然后分别对剖分后的小体素计算等值点并进行三角化。该