基于距離變換的虛擬內(nèi)窺鏡路徑規(guī)劃研究.pdf

1、隨著醫(yī)學(xué)成像技術(shù)、計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、可視化等技術(shù)的飛速發(fā)展，形成了虛擬內(nèi)窺鏡（Virtual Endoscopy，VE）技術(shù)。虛擬內(nèi)窺鏡技術(shù)是一種非侵入式、無創(chuàng)傷的檢查手段，對醫(yī)療診斷及手術(shù)具有重大意義。由于鼻腔解剖精細(xì)構(gòu)造復(fù)雜，鼻咽部虛擬內(nèi)窺鏡的研究成為當(dāng)前這一領(lǐng)域的難點(diǎn)，且極具應(yīng)用價(jià)值。
　　鼻咽部虛擬內(nèi)窺鏡關(guān)鍵技術(shù)包括圖像的鼻咽部二維分割、三維重建、路徑規(guī)劃和虛擬漫游等，本文的研究重點(diǎn)是路徑規(guī)劃問題。首先，對比了免疫支持向量機(jī)算

2、法和免疫特征加權(quán)支持向量機(jī)算法的分割精度，采用免疫特征加權(quán)支持向量機(jī)算法對二維MR圖像進(jìn)行鼻咽部分割。其次，對比了傳統(tǒng)Marching Cubes（MC）算法和快速M(fèi)C算法的重建時(shí)間，采用快速 MC算法對分割后的鼻咽部進(jìn)行三維重建，并對重建模型進(jìn)行視覺處理。再次，采用傳統(tǒng)基于距離變換技術(shù)抽取了鼻咽部中心路徑并處理了路徑多分支結(jié)構(gòu)，完成了鼻咽部中心路徑提取。針對鼻咽部的復(fù)雜解剖結(jié)構(gòu)和臨床需要，本文對傳統(tǒng)基于距離變換技術(shù)提出了兩種改進(jìn)。實(shí)驗(yàn)

3、表明，傳統(tǒng)基于距離變換技術(shù)和兩種改進(jìn)算法提取中心路徑都取得了良好的效果。最后，采用三次 Bezier曲線平滑方法對三維中心路徑進(jìn)行了平滑處理，根據(jù)上述傳統(tǒng)算法和兩種改進(jìn)算法分別實(shí)現(xiàn)了虛擬內(nèi)窺鏡的漫游，給出了幾幅連續(xù)的漫游效果圖。
　　本文創(chuàng)新點(diǎn)如下：
　　1、鼻咽部解剖結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜，分支較多，因此本文提出了一種路徑的分支選擇算法，在搜索路徑分支結(jié)束點(diǎn)的同時(shí)保存了路徑分支點(diǎn)，路徑提取過程中遇到路徑分支點(diǎn)時(shí)，可人為選擇任意一條分