醫(yī)學(xué)圖像三維重建研究.pdf

1、醫(yī)學(xué)圖像的三維重建，也稱為醫(yī)學(xué)圖像的三維可視化，是當(dāng)前科學(xué)可視化研究中的一項(xiàng)重要內(nèi)容，是數(shù)字圖像處理、計(jì)算機(jī)圖形學(xué)在生物工程領(lǐng)域的重要應(yīng)用。醫(yī)學(xué)圖像的三維重建可以將采集到的二維斷層圖像序列轉(zhuǎn)變成立體直觀的圖像，顯示出入體器官或組織的三維結(jié)構(gòu)與形態(tài)。目前，醫(yī)學(xué)圖像的三維重建在醫(yī)學(xué)輔助治療領(lǐng)域發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用，在手術(shù)規(guī)劃、虛擬內(nèi)窺鏡、遠(yuǎn)程醫(yī)療等領(lǐng)域都有著廣泛的應(yīng)用。
　　基于經(jīng)典的MC算法，提出了一種基于高效體素遍歷和GPU加速

2、的移動(dòng)立方體算法。高效體素遍歷采用一種類似于區(qū)域增長(zhǎng)的方式選擇體素，減少對(duì)空體素的訪問(wèn)。GPU加速可分為基于頂點(diǎn)著色器的加速和基于幾何著色器的加速?；陧旤c(diǎn)著色器的加速，CPU負(fù)責(zé)選擇體素及查找連接表，然后將體素索引和等值點(diǎn)所在的邊號(hào)等信息傳到頂點(diǎn)著色器中，在著色器中完成等值點(diǎn)的坐標(biāo)及顏色的計(jì)算?；趲缀沃鞯募铀?，則由CPU將體素索引和體素狀態(tài)傳到幾何著色器中，然后在幾何著色器中查找相關(guān)表完成等值點(diǎn)的輸出。
　　提出了一種新的

3、光線投射算法，采取了一種快速求交的策略，將光線與平面族的求交與球形包圍盒相結(jié)合。求取光線與平面族的交點(diǎn)之前，先用球形包圍盒過(guò)濾掉一部分光線，然后再判定剩下的光線是否與數(shù)據(jù)場(chǎng)相交。通過(guò)兩步判定后，最后我們求得光線與三維數(shù)據(jù)場(chǎng)表面的兩個(gè)交點(diǎn)，通過(guò)兩個(gè)交點(diǎn)確定出需要求取的平面族的最小范圍。光線與平面族的交點(diǎn)可直接作為采樣點(diǎn)，但當(dāng)采樣步長(zhǎng)較小時(shí)，往往需要在體素內(nèi)部增加采樣點(diǎn)。針對(duì)體素內(nèi)部采樣點(diǎn)三線性插值計(jì)算量大的特點(diǎn)，本文提出了一種基于設(shè)定誤差