醫(yī)學圖像三維重建基礎(chǔ)算法的研究與實現(xiàn).pdf

1、基于斷層數(shù)據(jù)的三維重建是三維數(shù)據(jù)場可視化技術(shù)的主要研究內(nèi)容,隨著計算機技術(shù)和圖形圖像學的發(fā)展,醫(yī)學成像技術(shù)也不斷得到提高,基于醫(yī)學斷層圖像的三維重建已經(jīng)成為當今計算機技術(shù)發(fā)展的一個新的階段。醫(yī)學圖像三維重建是一個多學科交叉的研究領(lǐng)域,涉及數(shù)字圖像處理、計算機圖形學以及醫(yī)學領(lǐng)域的相關(guān)知識。因此,對醫(yī)學圖像三維重建基礎(chǔ)算法的研究,具有重要的學術(shù)意義和應(yīng)用價值。本文的主要目的是針對醫(yī)學圖像的特點,對三維重建的基本算法進行改進,提高算法的效率。

2、Marching Cubes(MC)方法是三維重建的一種經(jīng)典算法。本文針對傳統(tǒng)MC方法存在的算法效率低,產(chǎn)生的三角面片數(shù)量巨大等缺點,提出了一種改進的MC方法。直接根據(jù)體元頂點函數(shù)值的分布情況,進行等值面的繪制,避免了從預(yù)定義的連接方式中查找。同時提出了一種基于剖分的方法來消除二義性問題,并給出了醫(yī)學圖像三維重建的一個實例,實驗結(jié)果表明,改進的MC方法在保證三維重建效果的前提下,算法的效率得到了明顯的提高。由序列二維輪廓線重建三維形體在

3、三維數(shù)據(jù)場的可視化中有著廣泛的應(yīng)用前景。本文在網(wǎng)格序列法的基礎(chǔ)上提出了一種改進的輪廓線提取算法——基于區(qū)域增長的輪廓線提取算法,采用區(qū)域增長的方法來加速搜索邊界單元,從而避免了搜索所有的網(wǎng)格單元。給出了醫(yī)學圖像輪廓線提取的實例,實驗結(jié)果表明,改進算法大大提高了網(wǎng)格序列法的效率。隨后介紹了單輪廓線重建三維形體的方法,詳細討論了多輪廓線三維重建中的對應(yīng)、分支問題,并給出詳細的解決方案。最后通過一個醫(yī)學圖像三維重建的一個實例,給出了由二維輪廓