文档介绍：摘 要
医学数据体绘制是采用现代的计算图像处理技术，针对医学规则数据集进
行重新采样、重建，在计算机显示器上显示二维、准三维、三维图像，便于医
生了解患者身体内部信息的一种有效手段。可视化技术一直是计算机研究的热
点之一，在虚拟化领域占有着举足轻重的位置。
本文的选题属于计算机和医学交叉领域。随着计算机软、硬件技术的发展，
硬件计算一直按照摩根定律（集成电路（IC）上可容纳的晶体管数目，约每隔
18 个月便会增加一倍，性能也将提升一倍，而价格不变）的速度不断升级换代，
现在普通 PC 中的 CPU 已经发展到了双核、四核，内存已经提高到了 4GB 以上，
原来只能由图形工作站来完成的工作，可以迁移到普通电脑上来完成；同时，
计算机软件的发展也向着开发的便捷性发展。这些都为实现具有实时性的交互
式三维图像重建系统提供了很好的便利条件，也为本文中提出的更加复杂的基
于深度信息的图像重建提供了基础。
本论文中，首先系统地回顾了国内外医学影像三维重建方面的进展，在此
基础上，提出了基于深度信息的三维图像重建和三维分割模型，并开发出一套
完整的、具有良好人机交互的医学图像处理系统，该系统具有完善的二维切片
图像处理子系统、准三维图像处理子系统、三维图像重建子系统（包括：三维
表面绘制、三维体绘制、三维分割），良好的人机交互技术，可以让医生只应用
鼠标和键盘，就可以很好地实时操作所有图像，为医生的术前诊断提供了十分
直观、便捷的可视化信息。
本文的创新之处有三。其一，充分利用 PC 计算机硬件技术的优势，在传
统的体绘制方法中加入深度信息，根据深度信息进行采样与重建，可以让医生
利用鼠标不断调整深度值大小，一层一层地“拨开”图像，观察到隐藏在内部
的组织情况。其二，良好的人机交互设计，这种设计贯穿从二维、准三维、三
维图像的交互显示之中，医生仅仅利用鼠标就可以调整（如，缩放、旋转、移
动等）上述所有图像，利用鼠标调整图像的窗宽和窗位、获取图像坐标、灰度
值，还可以利用鼠标进行长度和角度的测量等操作。其三，开发出一套完整的
医学影像系统，从 DICOM 格式医学图像的输入、显示、重建、操纵和输出，
全方位满足临床医生诊断的需求。
关键词：医学数据；可视化；体绘制；人机交互；图像分割
Abstract
Volume rendering of medical data makes resample and reconstruction with the medical
rule data sets using modern computing image processing technology and displays 2D，quasi-3D
and 3D images on a computer monitor, which is an effective means for a doctor to find out
internal information of a patient. Visualization technology has always been one of the central
issues in computer research and played a very important role in virtualization field.
The topic in this paper can be classified into the intersection field between computer and
medicine. With the development of computer hardware and software technology, hardware
calculation has been continually upgraded in accordance with the rate in Morgan's law( The
number of transistors contained on IC will double about every 18 months, as well as the
capability will also double, while the price will not change.) The CPU in a common PC